- •Глава I основы металлургических расчетов
- •§ 1. Оценка сырья
- •1.1 Руды
- •1.2. Концентраты
- •1.3 Комплексное использование сырья
- •§ 2. Минеральный состав сырья
- •2.1 Значение минерального состава сырья
- •2.2. Примеры расчета рационального состава концентратов
- •§ 3. Справочные данные о шлаках, штейнах и металлах
- •3.1. Свойства шлаков
- •3.2.Св0йства штейнов
- •3.3. Свойства важнейших металлов
- •§ 4. Справочные данные о растворах, парах и газах
- •4.1. Справочные данные о некоторых растворах
- •4.2. Энтальпия водяного пара и газов
- •§ 5. Основы расчета экстракционных и сорбционных процессов
- •Расчеты по металлургии меди
- •§ 6. Обжиг медных концентратов в кипящем слое
- •6.1. Обжиг при обогащении дутья кислородом
- •6.2. Обжиг при воздушном дутье
- •§ 7. Отражательная плавка
- •7.1 Расчет десульфуризации и состава штейна
- •7.2. Расчет количества флюсов для ведения плавки на заданном составе шлаков
- •7.3. Расчет расхода топлива и состава отходящих газов
- •§ 8. Автогенная плавка
- •8.1. Плавка на подогретом воздушном дутье
- •§ 9. Продувка штейна в конверторе
- •§10. Медно-серная плавка
- •10.1 Расчет состава штейна и десульфуризации
- •10.2 Расчет расхода флюсов и количества газов
- •§ 11. Шлаковозгоночный процесс
- •11.1 Расчет материального баланса
- •11.2. Расчет горения природного газа и расхода воздуха
- •§ 12. Огневое рафинирование меди
- •12.1 Расчет материального баланса
- •12.2 Расчет теплового баланса
- •§ 13. Электролитическое рафинирование меди
- •13.1. Расчет расхода злектроэнергии
- •13.2. Расчет количества ванн и преобразовательных агрегатов
- •13.3. Расчет количества катодов и размеров электролизной ванны
- •13.4. Расчет напряжения на ванне
- •13.5. Расчет количества катодов и матричных ванн
- •Глава III расчеты по металлургии никеля
- •§ 14. Агломерация окисленной никелевой руды
- •14.1. Расчет материального баланса агломерации
- •§ 15. Сушка окисленной никелевой руды*
- •§ 16. Плавка окисленных никелевых руд в шахтных печах
- •16.1. Расчет шихты для плавки агломерата
- •16.2 Тепловой баланс плавки
- •16.3 Расчет шахтной печи
- •§ 17 Продувка никелевого штейна в конверторе
- •17.1 Определение расхода воздуха
- •17.2 Определение количества и состава отходящих газов
- •17.3 Расчет теплового баланса
- •§ 18 Обжиг никелевого файнштейна
- •18.1 Расчет расхода воздуха
- •18.2 Расчет теплового баланса
- •§ 19 Обеднение конверторных шлаков
- •19.1 Определение количества штейна, необходимого для обеднения 100 кг шлака*
- •19.2. Определение количества шлака, образующегося в конверторах рафинирования
- •19.3. Определение количества конечной обогащенной массы
- •§ 20. Электроплавка закиси никеля
- •20.1 Расчет расхода восстановителя и размеров электрической печи
- •§ 21. Электроплавка руд на ферроникель
- •§ 22. Рафинирование и обогащение ферроникеля
- •22.1 Расчет материального баланса конвертирования ферроникеля (I стадия)
- •22.2 Расчет материального баланса конвертирования ферроникеля в основном конверторе (II стадия)
- •§ 23. Агломерационный обжиг сульфидного медно-никелевого концентрата
- •§ 24. Электроплавка агломерата и основы расчета рудно-термической электропечи
- •24.1 Расчет материального баланса плавки
- •24.2 Расчет теплового баланса плавки
- •24.3 Основы расчета рудно-термической электропечи
- •§ 25. Продувка никелевого концентрата кислородом в вертикальном конверторе
- •25.1 Расчет расхода кислорода
- •25.2 Расчет теплового баланса
- •§ 26. Очистка никелевого электролита
- •26.1 Технологическая схема очистки
- •26.2 Очистка от железа
- •26.3 Очистка от меди
- •26.4 Очистка от кобальта
- •§ 27. Циркуляция электролита на одну катодную ячейку ванны электролитического рафинирования никеля
- •§ 28. Автоклавно-окислительное разложение пирротинового полупродукта
- •Глава IV расчеты по металлургии свинца
- •§ 29. Агломерация свинцовых концентратов
- •29.1 Расчет расхода концентратов и числа сушильных барабанов
- •29.2 Расчет минералогического состава сульфидного свинцового концентрата
- •29.3 Выбор шлака и предварительный расчет расхода флюсов
- •29.4 Рациональный состав агломерата
- •29.5. Расчет количества аглошихты и числа агл0машин
- •§ 30. Шахтная плавка
- •30.1 Расчет состава продуктов плавки
- •30.2 Расчет расхода воздуха
- •30.3 Расчет количества и состава отходящих газов
- •30.4 Расчет oсhobhыx размеров шахтной печи и определение параметров воздуходувной машины
- •30.5 Расчет теплового баланса шахтной плавки
- •30.6 Проверка правильности расчета высоты печи
- •§ 31. Рафинирование чернового свинца
- •31.1 Расчет обезмеживания чернового свинца
- •31.2 Расчет щелочного рафинирования чернового свинца
- •31.3 Расчет гидрометаллургической переработки щелочного плава
- •31.4 Расчет обессеребривания свинца
- •31.5 Расчет электротермической переработки серебристой пены
- •31.6 Расчет обесцинкования свинца
- •31.7 Расчет обезвисмучивания свинца
- •31.8 Расчет переработки свинцововисмутового сплава
- •31.9 Расчет качественного рафинирования
- •31.10 Расчет оборудования для рафинирования свинца
- •Глава V расчеты по металлургии цинка
- •§ 32. Обжиг сульфидного цинкового концентрата при воздушном дутье
- •32.1 Расчет минералогического состава цинкового концентрата
- •32.2 Расчет рационального состава обожженного цинкового концентрата
- •32.3 Расчет расхода воздуха
- •32.4 Расчет количества и состава обжиговых газов на выходе из печи кс
- •32.5 Принципы расчета печей для обжига в кипящем слое
- •32.6 Расчет теплового баланса печи кс при обжиге цинковых концентратов
- •32.7 Расчет га3oхoднoй системы
- •32.8 Расчет необходимого количества сырья и печей кс для получения в год 200 тыс. Т обожженного цинкового концентрата
- •§ 33. Обжиг сульфидного цинкового концентрата при дутье, обогащенном кислородом
- •33.1 Расчет расхода дутья
- •33.2 Расчет количества и состава обжиговых газов
- •33.3 Расчет печи кс
- •33.4 Расчет теплового баланса печи
- •§ 34. Выщелачивание обожженного цинкового концентрата
- •34.1 Расчет выхода и состава цинковых кеков
- •34.2 Расчет количества нейтрального раствора и извлекаемых из него цинка, кадмия и меди
- •34.3 Расчет количества цинка, меди и кадмия, поступающих в процессе с растворами от выщелачивания вельц-окислов
- •34.4 Расчет выхода и состава медно-кадмиевого кека
- •34.5 Расчет объема оборотных растворов кадмиевого производства и количества цинка в них
- •34.6 Расчет медно-кадмиевой очистки
- •Расчет отмывки цинковых кеков
- •34.8 Расчет баланса растворов и пульп при выщелачивании
- •34.9 Расчет необходимого оборудования
- •§ 35. Вельцевание цинковых кеков
- •35.1 Расчет выхода и состава вельц-окисн
- •35.2 Расчет расхода коксовой мелочи
- •35.3 Уточнение состава вельц-окиси
- •35.4 Расчет выхода и состава клинкера
- •35.5 Расчет баланса Zn, Pb и Cd
- •35.6 Расчет основных размеров вельц-печи
- •§ 36. Электролиз цинкового раствора и переплав катодного цинка
- •36.1 Расчет количества катодного цинка
- •36.2 Расчет производительности одной электролизной ванны
- •36.3 Расчет количества электролизных ванн
- •36.4 Выбор источника тока
- •36.5 Расчет переплавки катодного цинка и выбор печ£й
- •§ 37. Гидрометаллургическая переработка цинковых кеков
- •37.1 Расчет выщелачивания цинковых кеков
- •Расчет осаждения ярозита
- •Расчет осаждения гетита
- •Сульфидным цинковым концентратом
- •Список рекомендуемой литературы
- •Выбор оптимальной плотности тока для электролитического рафинирования меди, методические указания
3.3. Свойства важнейших металлов
Справочные данные о свойствах важнейших металлов представлены в таблицах 15 и 16.
Таблица 15. Некоторые свойства важнейших металлов
Название металла |
Группа*1 |
Атомная масса |
Плотность, г/см3 |
Нормальный электрохимический потенциал, В |
Температура, 0С |
Твердость по Моосу |
Электросопротивление, мк Ом×см |
Теплоекость при 250С, кал/г-атом |
Валентность |
Теплота плавления, кал/г-атом |
|
плавления |
кипения |
||||||||||
Алюминий |
III |
26,98 |
2,7 |
-1,30 |
660 |
2500 |
3,0 |
2,82 |
5,82 |
3 (1) |
2500 |
Железо |
Триада |
55,85 |
7,9 |
-0,44 |
1539 |
2740 |
4,5 |
9,8 |
6,03 |
2,3 |
3650 |
Никель |
Триада |
58,71 |
8,9 |
-0,23 |
1455 |
2730 |
4,0 |
7,24 |
6,16 |
2 |
4220 |
Медь |
I |
63,55 |
8,9 |
0,34 |
1083 |
2600 |
3,0 |
1,72 |
5,85 |
2 (1) |
3100 |
Цинк*2 |
II |
65,38 |
7,1 |
-0,76 |
419 |
907 |
2,5 |
5,92 |
5,99 |
2 |
1740 |
Серебро |
I |
107,87 |
10,5 |
0,8 |
961 |
2210 |
2,5 |
1,62 |
6,09 |
1 |
2690 |
Платина |
Триада |
195,09 |
21,5 |
1,2 |
1774 |
4400 |
4,5 |
10,5 |
6,35 |
2 (4,6) |
4700 |
Золото |
I |
196,97 |
19,3 |
1,5 |
1063 |
2970 |
2,5 |
2,42 |
6,03 |
1 (3) |
3050 |
Свинец |
II |
207,20 |
11,3 |
-0,13 |
327 |
1740 |
1,5 |
20,63 |
6,40 |
2 (4) |
1190 |
*1 – По Периодической системе элементов.
*2 – Теплота испарения цинка – 27500 ккал/г-атом.
Таблица 16 Энтальпия, потенциал Гиббса и теплоемкость окислов и сульфидов металлов, углерода и серы
Название элемента |
Окислы |
Сульфиды |
||||||
состав |
-∆Н, ккал |
-∆G, ккал |
Ср, кал/(моль-0С) |
-∆Н, ккал |
-∆G, ккал |
Ср, кал/(моль-0С) |
состав |
|
Алюминий |
Al2O3 |
399,1 |
376,77 |
18,88 |
– |
– |
– |
– |
Кальций |
CaO |
151,9 |
144,4 |
10,23 |
115,3 |
114,1 |
11,33 |
CaS |
Кремний |
SiO2 |
205,0 |
192,1 |
10,60 |
– |
– |
– |
– |
Магний |
MgO |
143,8 |
136,13 |
8,94 |
– |
– |
– |
– |
Железо |
FeO |
63,7 |
61,4 |
11,50 |
22,72 42,92 |
23,32 39,84 |
13,1 14,8 |
FeS FeS2 |
Никель |
NiO |
58,4 |
51,7 |
10,60 |
18,6 |
18,2 |
10,8 |
NiS |
Кобальт |
CoO |
57,5 |
50,5 |
– |
- |
– |
– |
CoS |
Медь |
Cu2O |
39,84 |
34,0 |
15,21 |
19,0 |
20,6 |
18,24 |
Cu2S |
Серебро |
Ag2O |
7,31 |
2,59 |
15,67 |
7,6 |
9,62 |
18,00 |
Ag2S |
Цинк |
ZnO |
83,17 |
76,05 |
9,62 |
48,5 |
47,4 |
10,80 |
ZnS |
Свинец |
PbO |
52,1 |
45,1 |
11,60 |
22,54 |
22,15 |
11,83 |
PbS |
Углерод |
CO |
26,42 |
32,81 |
6,97 |
32,8 |
40,45 |
9,92 |
COS |
Углерод |
CO2 |
94,05 |
94,26 |
8,87 |
-27,55 |
-15,55 |
10,91 |
CS2 |
Сера |
SO2 |
70,96 |
71,79 |
9,51 |
- |
- |
- |
- |
Сера |
SO3 |
94,45 |
88,52 |
12,10 |
– |
– |
– |
– |
