Спекание алюминиевой руды с содой и известняком

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

“Сибирский Федеральный Университет”.

_____________________________________

                                                                ^{институт}

_____________________________________

      ^{кафедра}

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

Спекание алюминиевой руды с содой и известняком

Преподаватель                           _______________                  _______________

                                                           ^{подпись, дата                                                 инициалы, фамилия}

Студент_______________        _______________                   _______________

                  ^{код (номер) группы                               подпись, дата                                                 инициалы, фамилия}

Красноярск  2010

Цель работы: ознакомиться с методикой расчёта шихты для спекания нефелиновой руды, приготовить шихту, произвести спекание при определённом режиме (температура и продолжительность), заданном преподавателем.

Краткие теоретические сведения:

Спекание рудного сырья с минеральными добавками позволяет превратить нерастворимые компоненты сырья в нерастворимые. Спеканию с содой подвергают алюминиевые руды и вольфрамовое сырье (шеелитовые и вольфрамитовые концентраты) для получения растворимых соединений  и .

К основным алюминиевым рудам относятся бокситы и нефелины. Руды с содержанием  перерабатывают способом спекания, который включает ряд металлургических переделов.

Спекание шихты – важнейшая операция в схеме сухого щелочного способа. При осуществлении этой операции необходимо создать условия благоприятствующие образованию растворимых соединений алюминия и нерастворимых соединений примесей: кремнезема и оксида железа. Такими условиями является температурный режим спекания и правильно подобранный состав шихты. В спекании боксито-содово-известковой шихты участвуют , , ,  из боксита,  - соды,  - известняка . Основные составляющие спека, полученного про температуре, это алюминат натрия, феррит натрия , двухкальциевый силикат , титанат натрия (, силикат натрия . Следовательно, количество соды, вводимое в шихту, должно обеспечить превращение  , , в соответствующие соединения.

Измельченную нефелиновую руду смешивают с известняком и содовым раствором. Шихту спекают в трубчатых печах при температуре .

Ход работы:

1.  Состав нефелиновой руды:

 - 27,21%

 - 3,05%

 - 11,03%

 - 6,98%

 - 40,03%

 - 4,2%

 - 0,47%

 - 1,08%

2.  Рассчитаем количество молей

3.  Используя заданное значение , найдём необходимое для спекания количество соды:

; х=0,307

В 100г руды уже содержится 0,033+0,178=0,211 моль .

Требуется добавить 0,307-0,211=0,097 молей , это составляет г , что в пересчете на составит .

4.  Используя заданное значение , найдём необходимое для спекания количество известняка:

; х=1,312 .

Количество молей г

В 100г руды содержится 6,98 г , а значит в шихту добавим 74,704-6,98=67,724г .

В пересчете на известняк: г

Таким образом, на 100г руды:

Известняк – 120,93г

Сода – 10,282г

На 10г руды:

Известняк – 12,093г

Сода – 1,03г

5.  Взвешиваем все составляющие шихты Qm : руду, соду, известняк.

6.  Тщательно перемешиваем в фарфоровой ступке.

7.  Подготовленную шихту (смесь) высыпаем в фарфоровый тигель.

8. Тигель с шихтой ставим в муфельную печь, нагретую до 1 100 °С и выдерживаем при этой температуре 1-2 ч.

9.  По истечении срока спекания тигель из печи вынимаем, охлаждаем.

10.  Охлажденный спек из тигля извлекаем, взвешиваем Qc и из­мельчаем.

11.   Подсчитываем выход спека относительно исходной
шихты Qш:

          

12.  Сравниваем  с заводским выводом (70-75 %).