НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»
Кафедра
"Металловедение цветных металлов"
Домашнее задание по курсу «Металлургическое технологии»
Вариант №16
Студент:Турсунбоев Ф.М.
Группа: МТР-10-1
Преподаватель: Игнатов А.С.
Москва 2013
Исходные данные
1. Рассчитать рациональный состав медной руды следующего состава:
Cu |
Fe |
Zn |
S |
SiO2 |
Al2O3 |
CaO |
MgO |
пр. |
14 |
24 |
1,7 |
30 |
15 |
1 |
3 |
1 |
10,3 |
В руде содержатся следующие минералы: Халькопирит CuFeS2, Халькозин Cu2S, Ковеллин CuS, Сфалерит ZnS, Пирит FeS2, Известняк CaCO3, Магнезит MgCO3. В форме CuFeS2 находится 65,4% меди, остальная медь распределена между CuS и Cu2S.
Рассчитать количества и составы штейна и шлака (на 100 кг сухой массы концентрата) и потребное количество флюсов при плавке медной руды и конвертерного шлака заданных составов в руднотермической печи при следующих данных :
Расход конвертерного шлака – 30 кг на 100 кг сухого концентрата;
Состав конвертерного шлака, %: Cu – 4, Fe – 52, SiO2 – 20 концентрация магнетита Fe3O4 в конвертерном шлаке равна 30%;
Извлечение в штейн: меди из концентрата – 99,2%, меди из конвертерного шлака – 85%, цинка из общей загрузки – 15%;
Извлечение в шлак: цинка – 40%;
Степень десульфуризации при - 46%
Содержание в отвальном шлаке SiO2 – 46%, CaO – 15%
Все железо в шлаке связано в FeO;
Химический состав кварца: SiO2 – 90%, MgO – 4%, Al2O3 – 2%;
Химический состав известняка: CaO – 51%, SiO2 – 3%, Al2O3 – 0,6%.
Атомная масса некоторых элементов |
||||||
Cu |
Fe |
Zn |
S |
Ca |
Mg |
O |
63,546 |
55,847 |
65,370 |
32,064 |
40,078 |
24,305 |
15,9994 |
Рациональный состав концентрата
Медь, в концентрате представлена в виде халькопирита, халькозина и ковелина. |
|
|||
Всего меди |
|
|
|
|
Меди в халькопирите |
|
|
|
|
Масса халькопирита |
|
|
||
Железа в халькопирите |
|
|
|
|
Серы в халькопирите |
|
|
|
|
Железо в руде представлено в виде пирита и халькопирита
|
||
Всего железа |
|
|
Железа в халькопирите |
|
|
Железа в пирите |
|
|
Масса пирита |
|
|
Серы в пирите |
|
|
Цинк в руде содержится в виде сфалерита |
||
Всего цинка |
|
|
Масса сфалерита |
|
|
Серы в сфалерите |
|
|
CaO в руде содержится в виде CaCO3 |
||
Всего CaO |
|
|
Масса CaCO3 |
|
|
СО2 в CaCO3 |
|
|
MgO в руде содержится в виде MgCO3 |
||
Всего MgO |
|
|
Масса MgCO3 |
|
|
СО2 в MgCO3 |
|
|
Определим массу прочих в руде |
|
||||
Всего прочих |
|
|
|||
С учетом CO2 |
|
|
|
||
Определим массы халькозина и ковелина |
||
Серы в халькопирите, пирите, сфалерите |
|
|
Меди в халькозине и ковелине |
|
|
Серы в халькозине и ковелине |
|
|
Составим систему уравнений и определим массы халькозина и ковелина. X – масса халькозина; Y – масса ковелина |
|
|
Решая уравнения получим |
||
Масса халькозина, х |
|
|
Масса ковелина, y |
|
|
Меди в халькозине |
|
|
Серы в халькозине |
|
|
Меди в ковелине |
|
|
Серы в ковелине |
|
|
Рациональный состав медной руды
|
Cu |
Fe |
S |
Zn |
SiO2 |
Al2O3 |
CaO |
MgO |
CO2 |
пр. |
Итого |
CuFeS2 |
9,156 |
8,047 |
9,24 |
|
|
|
|
|
|
|
26,443 |
CuS |
1,502 |
|
0,761 |
|
|
|
|
|
|
|
2,263 |
Cu2S |
3,342 |
|
0,846 |
|
|
|
|
|
|
|
4,188 |
ZnS |
|
|
0,834 |
1,7 |
|
|
|
|
|
|
2,534 |
FeS2 |
|
15,953 |
18,319 |
|
|
|
|
|
|
|
34,272 |
SiO2 |
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
15 |
Al2O3 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
CaCO3 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
2,354 |
|
5,354 |
MgCO3 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1,092 |
|
2,092 |
Прочее |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6,854 |
6,854 |
Итого |
14 |
24 |
30 |
1,7 |
15 |
1 |
3 |
1 |
3,446 |
6,854 |
100 |