Расчет материального баланса процесса разложения германиевого концентрата, страница 16

X₁ = 38,81· 36,00 / 214,39 = 6,52 кг,

В результате гидролиза образуется GeO₂:

X₂ = 38,81 · 104,59 / 214,39 = 18,93 кг,

Учитывая потери при гидролизе 5 % GeO₂ будет:

18,93 – 18,93 · 0,05 = 17,98 кг.

Так как в результате гидролиза образуется гидротированный диоксид (GeO₂·nH₂O) необходимо поддерживать постоянную кислотность в гидролизёре 5N. Для нормального ведения процесса, в этом случае соотношение GeCl₄:H₂O_(и.о.) = 1:7.

Тогда расход ионноочищенной воды составит:

38,81 / 1,86 = 20,98  л GeCl₄,

где  1,86 – плотность GeCl₄ кг/м³.

Учитывая соотношение GeCl₄:H₂O_(и.о) = 1:7, количество воды будет:

20,98 · 7 = 146,86 л или 146,86 кг;

Количество воды, требуемое для поддержания кислотности 5N:

146,86 – 6,52 = 140,31 кг.

Количество образовавшейся в результате гидролиза HCl:

X₃ = 38,81 · 145,80 / 214,39 = 26,39 кг,

Учитывая потери при промывке  водой и спиртом 0,5 % GeO₂, получим:

17,98 – 17,98 · 0,005 = 17,89 кг.

Учитывая потери после операции сушки 0,01 %, имеем на часовую производительность:

17,89 – 17,89 · 0,00001 = 17,89 кг GeO₂.

Потери GeO_2­ составят:

18,93 – 17,89 = 1,04 кг.

Материальный баланс процесса гидролиза по проекту представлен в таблице 2.19.

Таблица 2.19 – Материальный баланс процесса гидролиза по проекту, кг/сут.

Загружено	кг	Получено	кг
GeCl4 (ректификат) H2O	38,81 146,82	Пульпа, в ней: GeO2 Растворённый GeO2 HCl H2O	17,89 1,04 26,39 140,31
Итого	185,63	Итого	185,63

2.1.12 Расчет материального баланса процесса восстановления по проекту

Исходное сырьё – диоксид германия, полученный в результате гидролиза. Содержание примесей в диоксиде германия представлено в таблице 2.11[12].

Таблица 2.11 - Содержание примесей в диоксиде германия, %

Количество диоксида германия поступающего на восстановление составляет 17,89 кг/сут.

Принимаем, что восстановление протекает в одну стадию, тогда

                                                         17,89           X₁             X₂           X₃             

                                     GeO₂ + 2H₂ ® Ge + 2H₂O                           (2.20)

                                                         104,59        4,00         72,59      36,00

Количество H₂: X₁ = 17,89 · 4,00 / 104,59 = 0,6842 кг/сут.

Количество Ge: X₂ = 17,89 · 72,59 / 104,59 = 12,42 кг/час.

Количество выделившейся воды: X₃ = 17,89 · 36,00 / 104,59 =

= 6,16 кг/час.

Материальный баланс процесса восстановления по проекту представлен в таблице 2.20.

Таблица 2.20 – Материальный баланс процесса восстановления GeO₂ водородом по проекту, кг/сут.

Итоговый суточный и годовой балансы проектного расчета представлены в таблицах 2.21 и 2.22.

Таблица  2.21 – Суточный баланс переработки германиевого концентрата по проекту