13,42 X40 X41 X42
CaSO4 + 2HCl ® CaCl2 + H2SO4 (2.13)
136,14 2·36,45 110,98 98,06
X40 = mCaSO4 · 2MHCl / МCaSO4 = 13,42 · 2 · 36,45 / 136,14 = 7,19 кг
X41 = mCaSO4 · MCaCl2 / МCaSO4 = 13,42 · 110,98 / 136,14 = 10,94 кг
X42 = mCaSO4 · MH2SO4 / МCaSO4 = 13,42 · 98,06 / 136,14 = 9,67 кг
Рассчитаем необходимое количество хлора для протекания реакций (2.11) и (2.12):
SCl2 = X34 + X36 = 0,39 + 4,5 = 4,89 кг
Рассчитаем необходимое количество хлората натрия для получения этого количества хлора:
X43 X44 4,89 X45 X46
NaClO3 + 6HCl = 3Cl2 + NaCl + 3H2O (2.21)
106,44 6·36,45 3·70,90 58,44 3·18
X43 = mCl2 · MNaClO3 / 3МCl2 = 4,89 · 106,44 / 3 · 70,90 = 2,44 кг
X44 = mCl2 · 6MHCl / 3МCl2 = 4,89 · 6 · 36,45 / 3 · 70,90 = 5,03 кг
X45 = mCl2 · MNaCl / 3МCl2 = 4,89 · 58,44 / 3 · 70,90 = 1,34 кг
X46 = mCl2 · 3MH2O / 3МCl2 = 4,89 · 3 · 18 / 3 · 70,90 = 1,24 кг
Так как по данным практики, при избытке хлора в 150% не образуется низших хлоридов германия, то рассчитаем необходимое количество хлората натрия с избытком в 150%
mNaClO3 = 2,44 · 1,5 = 3,66 кг,
На растворение этого количества хлората понадобится:
mHCl = 5,03 · 1,5 = 7,54 кг,
Масса конечных продуктов реакции составит:
MCl2 = 4,89 · 1,5 = 7,33 кг
mNaCl = 1,34 · 1,5 = 2,01кг
mH2O = 1,24 · 1,5 = 1,86 кг
По практическим данным SiO2 с соляной кислотой не реагирует, переходит в кислую пульпу.
Содержание Ge в полученном конденсате при извлечении 99 % составит:
13,54 · 0,99 = 13,4 кг
Потери Ge с кислыми сливами составят: 100 – 99 = 1 %. Тогда количество Ge в кислых сливах составит:
13,54 · 0,01 = 0,14 кг
Количество получившегося GeCl4 по реакциям будет равно:
SGeCl4 = X2 + X5 + X9 + X13 = 32,45 + 1,58 + 3,16 + 2,37 = 39,56 кг
Так как в конденсате содержание тетрахлорида германия составляет 99,35 %, то количество конденсата будет:
39,56 – 99,35%
Y1 – 100%
Y1 = 39,82 кг
Общий расход HCl составит:
SHCl = X1 + X4 + X8 + X12 + X16 + X19 + X22 + X25 + X28 – X33 – X39 + X40 + X44 = 22,07 + 1,61 + 3,23 + 2,42 + 13,69 + 34,25 + 6,94 + 6,49 + 0,11 – 0,11 – 11,57 + 7,19 + 7,54 = 93,86 кг
V = 93,86 / 1,16 = 80,91 л,
где 1,16 – плотность 31,5 %-й HCl, которая используется при разложении.
93,86 – 31,5 %
Y2 – 68,5 %
Y3 – 100 %
Масса H2O в HCl31,5% составит:
Y2 = 93,86 · 68,5/31,5 = 204,1 кг
Общая масса 31,5 %-й HCl составит:
Y3 = 93,86 · 100/31,5 = 299,4 кг
По данным практики соляной кислоты для вскрытия концентрата загружается с избытком, на 300 кг концентрата – 1300 л 31,5%-й соляной кислоты. На расчетную производительность 100 кг соляной кислоты необходимо:
1300 л HCl на 300 кг концентрата
Y4 л HCl на 100 кг концентрата
Y4 = 433,33 л HCl или 433,33 · 1,16 = 502,66 кг
Общий расход H2SO4 составит:
SH2SO4= X31 = 0,14 кг
V = 0,14 / 1,84 = 0,08 л,
где 1,84 – плотность 96 %-й H2SO4, которая используется при разложении.
Масса H2O в H2SO4(96%) составит:
0,14 – 96 %
Y5 – 4 %
Y5 = 0,0058 кг
Общая масса 96 %-й H2SO4 составит:
Y6 = 0,14 + 0,0058 = 0,1458 кг
Для поддержания 7.5 N в конце процесса по практическим данным добавляется:
200 л 96 %-й H2SO4 на 300 кг концентрата
Y7 л 96 %-й H2SO4 на 100 кг концентрата
Y7 = 66,67 л H2SO4 или 66,67 · 1,84 = 122,67 кг
По практическим данным соотношение Т:Ж в пульпе составляет 1:4, количество твёрдого в пульпе будет равно:
Т = X6 + X10 + X20 + X26 + X32 + X38 + X41 + X45+ m(SiO2) + m(Прочих) = 0,86 + + 1,64 + 41,77 + 12,12 + 0,45 + 1,79 + 9,01 + 10,94 + 2,01 + 13,28 + 10,3 = 102,38 кг
Количество жидкого в пульпе составит:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.