Ответы на экзаменационный билет № 2, одно из заданий которого требует описать переработку медно-никелевого сульфидного сырья

Билет 2

1.  [Mg] + 2/3(AlF₃) = 2/3 [Al] + (MgF₂)

γ_Mg = 0,3

a_AlF3 = 0,2

a_MgF2 = 0,1

a_Al = 1

T = 1050 K

M_Mg = 24,3, M_Al = 27г/моль

Определить равновесную концентрацию магния в алюминии.

Решение:

ΔG^o _MgF2 = -1041780 + 120,3 × 1050 К = - 915465 Дж/моль

ΔG^o _AlF3 = -1506300 + 257,65 × 1050 К = - 1235767,5 Дж/моль

Вычислим изменение стандартной энергии Гиббса реакции  при температуре 1050К:

ΔG^o = ΔG^o _MgF2 – 2/3ΔG^o _AlF3 = -915465 – 2/3(-1235767,5) = -91620 Дж

ΔG^o = -RTlnK_p

ln K = -ΔG^o/RT = 91620/8,31×1050 = 10,5

K = 36315,5

Запишем выражение константы равновесия реакции:

K =

K =

36315,5 =

a_Mg = 0,000007958

a_Mg = X_Mg × γ_Mg

X_Mg = a_Mg/ γ_Mg = 0,000007958/0,3 = 0,000027 моль = 0,0027 масс. %

m% Mg =

3.Переработка медно-никелевого сульфидного сырья

					плавка на штейн
	обогащение		Cu-Ni концентрат

 

Cu-Ni руда                                                                                                                   

	Fe ~ 50-56% ост.:S,Ni,Cu и др.

 

дробление и измельчение

конвертирование

                                                                                                                        

 

                      Cu-концентрат                      Ni-концентрат

                      (на завод)                               (на завод)

Изначально руда поступает на обогащение, после которого получается медно-никелевый концентрат. Далее он идет на плавку (плавка на штейн) в эл.печах, в отражательных печах.

После плавки получается штейн с содержанием Fe 50-56%, а остальное: S,Cu,Co и др. Затем штейн заливается в ковши и идет на конвертирование. В конвертер подается штейн, воздух и песок. Почти все Fe переводится в шлак и шлак сливается. Остается продукт, содержащий S,Ni,Cu и 5% Fe. После конвертирования этот продукт переливается в изложницы и охлаждается 3-5 суток. В результате образуется матрица Ni с вкроплениями Cu. Далее все подается на измельчение и затем флотация. В результате флотации получается медный и никелевый концентрат

4. 

с₁ = 2-2+1=1

с₂ = 2-1+1=2