Получение свинца методом восстановительной плавки

Страницы работы

Фрагмент текста работы

претерпевает, а изменения имеются в 20,93кг рудной шихты, поэтому рассчитываем вещественный состав рудной шихты обжига. Расчет без учета потерь в процессе обжига. Результаты расчета представлены в таблице 5.

Распределение Pb по продуктам плавки представлено в таблице 4.

Таблица 4 – Распределение Pb по продуктам плавки

Продукты плавки

кг

%

Штейн

2,5

4,98

Шлак

0,75

1,49

Черновой Pb

45,9

91,4

Пыль, газы

1

1,99

Всего

50,2

100

3.4 Расчет количества оборотного агломерата

Обжиг проводят одноступенчато, поэтому серы в шихте поступающей на обжиг не должно превышать 8%. Для снижения содержания серы в шихте поступающей на обжиг, вводят оборотный агломерат. Рудная шихта состоит из концентрата и флюсов. Окончательная шихта состоит из концентрата, флюсов и оборотного агломерата.

Пусть x – количество оборотного агломерата, принимаем количество серы в окончательной шихте равным 7% (по заводским данным). Расчет ведем на 100кг окончательной шихты. Масса рудной шихты равна х-100, серы в рудной шихте (100-х)·0,11, серы с х кг агломерата внесем: 0,044·х, получим (100-х)·0,11+0,044·х=7

0,066х=4

х=60,6кг

Масса рудной шихты равна 100-60,6=39,4кг.

3.5 Расчет вещественного состава рудной шихты обжига

При обжиге 60,6кг оборотного агломерата никаких изменений не претерпевает, а изменения имеются в 39,4кг рудной шихты, поэтому рассчитываем вещественный состав рудной шихты обжига. Расчет без учета потерь в процессе обжига. Результаты расчета представлены в таблице 5.

Таблица 5 – Вещественный состав рудной шихты обжига

соед комп

Pb

Cu

Zn

S

Fe

Al2O3

CaO

SiO2

CO2

O2

Пр

Всего

PbS

14,97

-

-

2,31

-

-

-

-

-

-

-

17,28

ZnS

-

-

0,7

0,3

-

-

-

-

-

-

-

1

Cu2S

-

0,5

-

0,76

-

-

-

-

-

-

-

1,26

FeS2

-

-

-

2,6

2,3

-

-

-

-

-

-

4,9

Fe2O3

-

-

-

-

2,79

-

-

-

-

1,2

-

3,99

Fe7S8

-

-

-

0,8

1,18

-

-

-

-

-

-

1,98

CaCO3

-

-

-

-

-

-

1,97

-

1,5

-

-

3,47

SiO2

-

-

-

-

-

-

-

5,3

-

-

-

5,3

Al2O3

-

-

-

-

-

0,03

-

-

-

-

-

0,03

Прочие

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0,12

0,12

Всего,кг

14,97

0,5

0,7

6,77

6,34

0,03

1,97

5,3

1,5

1,2

0,12

39,4

Всего,%

37,9

1,3

1,87

17,18

16,1

0,08

5

13,5

3,8

3

0,3

100

3.6 Расчет вещественного состава агломерата

Рассчитываем вещественный состав агломерата, полученного из рудной шихты обжига. Расчет ведем на 100кг концентрата. Степень десульфуризации 74%, значит количество S в агломерате равно 0,74·6,77=6; 6,77-6=0,77кг. 2/3 S в агломерате находится в форме сульфидов 2/3·0,77=0,51кг, а 1/3 в форме сульфатов 0,26кг. 60% сульфидной S связана с Zn: 0,51·0,6=0,3кг, с Fe на 20%: 0,51·0,2=0,1кг, с Pb на 20%: 0,51·0,2=0,1кг. Сульфатная сера в равных количествах связана с Pb и Ca, по 0,13кг. Вся Cu находится в виде Cu2O и остальной Zn в форме ZnO. Расчет ведем без учета потерь в процессе обжига. Результат расчета вещественного состава агломерата, полученного из рудной шихты обжига представлен в таблице 6.

Таблица 6 - Вещественный состав агломерата

соед

комп

Pb

Zn

Fe

S

Cu

Al2O3

CaO

SiO2

O2

Пр

Всего

ZnO

-

0,3

-

-

-

-

-

-

0,07

-

0,37

ZnS

-

0,4

-

0,3

-

-

-

-

-

-

0,7

FeS2

-

-

0,08

0,1

-

-

-

-

-

-

0,18

PbS

0,64

-

-

0,1

-

-

-

-

-

-

0,74

PbSO4

0,8

-

-

0,13

-

-

-

-

0,6

-

0,93

CaSO4

-

-

-

0,13

-

-

1,97

-

0,26

-

2,36

Fe2O3

-

-

6,26

-

-

-

-

-

2,7

-

8,96

PbO

13,53

-

-

-

-

-

-

-

1

-

14,53

Cu2O

-

-

-

-

0,5

-

-

-

0,06

-

0,56

Al2O3

-

-

-

-

-

0,03

-

-

-

-

0,03

SiO2

-

-

-

-

-

-

-

5,3

-

-

5,3

Прочее

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0,12

0,12

Всего,кг

14,97

0,7

6,34

0,77

0,5

0,03

1,97

5,3

4,69

0,12

35,4

Всего,%

42,3

2

17,9

2,2

1,4

0,08

5,6

15

13,2

0,33

100

Выход агломерата: 35,4·100/39,4=89,8%

3.7 Расчет воздуха

Рассчитаем количество воздуха необходимого для обжига 100 кг окончательной шихты обжига, в которой присутствует 39,4 кг шихты. Кислород для окисления металлов: 4,69-1,2=3,49кг, для окисления SO2: 6,77-0,77=6кг. Всего необходимо 3,49+6=9,49кг.

В воздухе 23% кислорода, тогда воздуха: 9,49·100/23=41,3кг, а N2 в нем: 31,8кг. Для интенсификации процесса обжига просасывают в 5-10 раз больше необходимого объема воздуха: 41,3·5=213,7кг. Влажность шихты примем 8%.

Материальный баланс агломерационного обжига свинцового концентрата приведен в таблице 7.

Таблица 7 - Материальный баланс агломерационного обжига свинцового концентрата

Статьи баланса

кг

Поступило:

1.Окончательная шихта обжига, в т.ч.

- рудная шихта, в т.ч.

концентрат

известняк

железная руда

кварц

- оборотный агломерат

2.Влага

3.Воздух

100

39,4

29,8

2,2

7,3

0,04

60,6

8

213,7

Всего

321,7

1.Годный агломерат

2.Оборотный агломерат

3.Газовая фаза

35,4

60,6

225,3

Всего

321,7

Количество и состав обжиговых газов приведен в таблице 8.

Таблица 8 - Количество и состав обжиговых газов

Комп-ты

кг

%

м3

%

SO2

12

5,3

CO2

1,5

0,7

O2

44,8

19,9

H2O

8

3,6

N2

159

70,5

Всего

225,3

100

Таблица 5 – Вещественный состав рудной шихты обжига

соед комп

Pb

Cu

Zn

S

Fe

Al2O3

CaO

SiO2

CO2

O2

Пр

Всего

PbS

7,32

-

-

1,13

-

-

-

-

-

-

-

8,45

ZnS

-

-

0,84

0,41

-

-

-

-

-

-

-

1,25

Cu2S

-

0,4

-

0,6

-

-

-

-

-

-

-

1

FeS2

-

-

-

0,7

0,61

-

-

-

-

-

-

1,31

Fe2O3

-

-

-

-

1,38

-

-

-

-

0,6

-

1,98

Fe7S8

-

-

-

0,4

0,31

-

-

-

-

-

-

0,71

CaCO3

-

-

-

-

-

-

1

-

0,85

-

-

1,85

SiO2

-

-

-

-

-

-

-

0,9

-

-

-

0,9

Al2O3

-

-

-

-

-

0,4

-

-

-

-

-

0,4

Прочие

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

3,08

3,08

Всего,кг

7,32

0,4

0,84

3,24

2,3

0,4

1

0,9

0,85

0,6

3,08

20,93

Всего,%

35

2

4

15,5

11

1,9

5,2

4,4

4,1

2,9

14

100

3.6 Расчет вещественного состава агломерата

Рассчитываем вещественный состав агломерата, полученного из рудной шихты обжига. Расчет ведем на 100кг концентрата. Степень десульфуризации 78,6%, значит количество S в агломерате равно 0,786·3,24=2,54; 3,24-2,54=0,7кг. 2/3 S в агломерате находится в форме сульфидов 2/3·0,7=0,46кг, а 1/3 в форме сульфатов 0,24кг. 60% сульфидной S связана с Zn: 0,46·0,6=0,28кг, с Fe на 20%: 0,46·0,2=0,09кг, с Pb на 20%: 0,46·0,2=0,09кг. Сульфатная сера в равных количествах связана с Pb и Ca, по 0,12кг. Вся Cu находится в виде Cu2O и остальной Zn в форме ZnO. Расчет ведем без учета потерь в процессе обжига. Результат расчета вещественного состава агломерата, полученного из рудной шихты обжига представлен в таблице 6.

Таблица 6 - Вещественный состав агломерата

соед комп

Pb

Zn

Fe

S

Cu

Al2O3

CaO

SiO2

O2

Пр

Всего

ZnO

-

0,27

-

-

-

-

-

-

0,06

-

0,33

ZnS

-

0,57

-

0,28

-

-

-

-

-

-

0,85

FeS2

-

-

0,24

0,09

-

-

-

-

-

-

0,33

PbS

0,58

-

-

0,09

-

-

-

-

-

-

0,67

PbSO4

0,77

-

-

0,12

-

-

-

-

0,24

-

1,13

CaSO4

-

-

-

0,12

-

-

1

-

0,24

-

1,36

Fe2O3

-

-

2,06

-

-

-

-

-

0,88

-

2,94

PbO

5,97

-

-

-

-

-

-

-

0,46

-

6,43

Cu2O

-

-

-

-

0,4

-

-

-

0,05

-

0,45

Al2O3

-

-

-

-

-

0,4

-

-

-

-

0,4

SiO2

-

-

-

-

-

-

-

0,9

-

-

0,9

Прочее

-

-

-

-

-

-

-

-

-

3,08

3,08

Всего,кг

7,32

0,84

2,3

0,7

0,4

0,4

1

0,9

1,93

3,08

18,87

Всего,%

38,8

4,45

12,2

3,7

2,12

2,12

5,3

4,77

10,23

16,31

100

Выход агломерата: 18,87·100/20,93=90,1%

3.7 Расчет воздуха

Рассчитаем количество воздуха необходимого для обжига 100 кг окончательной шихты обжига, в которой присутствует 20,93 кг шихты. Кислород для окисления металлов: 1,93-0,6=1,33кг, для окисления SO2: 3,24-0,7=2,54кг. Всего необходимо 1,33+2,54=3,87кг.

В воздухе 23% кислорода, тогда воздуха: 3,87·100/23=17,35кг, а N2 в нем: 1,35кг. Для интенсификации процесса обжига просасывают в 5-10 раз больше необходимого объема воздуха: 17,35·5=86,75кг. Влажность шихты примем 8%.

Материальный баланс агломерационного обжига свинцового концентрата приведен в таблице 7.

Таблица 7 - Материальный баланс агломерационного обжига свинцового концентрата

Статьи баланса

кг

Поступило:

1.Окончательная шихта обжига, в т.ч.

- рудная шихта, в т.ч.

концентрат

известняк

железная руда

кварц

- оборотный агломерат

2.Влага

3.Воздух

100

20,93

16,2

0,06

1,7

3

79,07

8

86,75

Всего

194,75

1.Годный агломерат

2.Оборотный агломерат

3.Газовая фаза

18,87

79,07

96,81

Всего

194,75

Количество и состав обжиговых газов приведен в таблице 8.

Таблица 8 - Количество и состав обжиговых газов

Комп-ты

кг

%

м3

%

SO2

5,08

5,25

CO2

0,85

0,88

O2

18,15

18,75

H2O

8

8,26

N2

64,73

66,86

Всего

96,81

100

Заключение

Мировое производство рафинированного свинца достигло более

Похожие материалы

Информация о работе