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 + m(SiO2) + m(Прочих) = 0,86+ 1,64 + 41,77 + 12,12 + 0,45 + 1,79 + 9,01 + 10,94 + 13,28 + 10,3 = 100,37 кг
Количество жидкого в пульпе составит:
Ж = X3 + X7 + X11 + X14 + X15 + X17 + X18 + X21 + X23 + X24 + X27 + X29 + + X30 + X33 + X35 + X39 + X42 + HClизб + H2SO4изб = 5,45 + 0,40 + 0,8 + 1,4 + 0,6 + 20,31 + 3,38 + 8,46 + 11,51 + 1,71 + 1,60 + 0,41 + 0,03 + 0,11 + 1,79 + 11,57 + 9,67 + (502,66 – 274,03) + (122,67 – 0,1458) = 430,35 кг
Поскольку содержание жидкого более чем в 4 раза превышает количество твердых компонентов, то дополнительное разбавление не требуется.
Так как при избытке хлора не образуется низших хлоридов германия, принимаем (по данным практики) избыток Cl2 равным 300 %, так как хлор используется только на 35%, тогда потребуется хлора:
4,89 · 3,0 = 14,67 кг
Рассчитываем потери германия с отходящими газами, которые составляют 2 % от общего количества германия:
13,54 · 0,02 = 0,27 кг.
Рассчитываем количество тетрахлорида германия в отходящих газах:
m(GeCl4)г.ф = (mGe)GeCl4 · М GeCl4 / AGe = 0,27 · 214,39 / 72,59 = 0,79 кг
Количество Cl2 в отходящих газах составит:
14,67 – 4,89 = 9,78 кг
Выход HCl в ПГС принимаем равным 20 % от загрузки, так как HCl используется 31,5 %-я, то учитываем воду:
502,66 · 0,2 = 100,53 кг.
Количество хлоридов примесей в ПГС принимаем 18,5 % от учтенного, получим:
(X10 + X17 + X20 + X26 + X29 + X35 + X41) · 0,185 =
(1,64 + 20,31 + 41,77 + 12,12 + 0,41 + 1,79 + 10,94) · 0,185 = 16,46 кг
Количество отходящих газов будет равно:
9,78 + 0,79 + 16,46 = 27,03 кг.
По проведённым расчётам составляем материальный баланс процесса разложения и заносим его в таблицу 2.3.
Таблица 2.3 – Материальный баланс процесса разложения 100 кг германиевого концентрата
|
Загружено |
кг |
Ge |
Получено |
кг |
Ge |
|
1. Концентрат: GeO2 Na2O·GeO2 CaO·GeO2 FeO·GeO2 CaSO4 Fe2O3 Na2O Al2O3 As2O3 ZnO PbO SiO2 Прочие Всего 2. HCl31,5%, в том числе: - по расчёту HCl H2O - избыток HCl H2O Всего 3. H2SO4 96%, в том числе: - по расчёту H2SO4 H2O - избыток H2SO4 H2O Всего 4. Cl2, в том числе: - по расчёту - избыток Всего |
15,99 1,24 2,39 1,97 13,42 10,00 1,58 15,97 6,28 7,24 0,33 13,28 10,30 100 274,03 86,32 187,71 228,63 72,02 156,61 502,66 0,1458 0,14 0,0058 122,52 117,62 4,90 122,67 4,89 9,78 14,67 |
11,1 0,54 1,08 0,81 13,54 |
1. Конденсат: GeCl4тех, в нем GeCl4 чистый примеси HCl31,5%, в нем HCl H2O Всего 2.Кислая пульпа: NaCl CaCl2 FeCl3 AlCl3 H3AsO4 ZnCl2 PbSO4 SiO2 H2O HCl31,5%, в нем HCl H2O H2SO4 96%, в нем H2SO4 H2O Прочие Всего 3.Отходящие газы Cl2 GeCl4 хлориды примесей Всего |
39,03 38,78 0,26 100,53 31,67 68,86 139,56 0,86 10,38 18,23 34,46 9,01 10,0 0,45 13,28 205,07 128,1 40,35 87,75 133,27 127,93 5,34 10,30 573,41 9,78 0,79 16,46 27,03 |
13,13 13,13 13,13 0,14 0,14 0,27 0,27 |
|
Итого |
740,00 |
13,54 |
Итого |
740,00 |
13,54 |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.