- •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
35.3 Уточнение состава вельц-окиси
Составы золы коксовой мелочи: 51,5% SiO2; 3% СаО; 8% FeO; 32% А12О3; 1,2% MgO; 4,3% прочие. Всего будет получено золы 42,65–37,53=5,12 кг. С золой поступит в шихту вельцевания, кг: SiO2 5,12•0,515=2,64; СаО 5,12•0,03=0,15; FeO 5,12•0,08=0,41; А12О3 5,12•0,32=1,64; MgO 5,12•0,012=0,06; прочие 5,12•0,043=0,22.
Механические потери ценных металлов при вельцевании, по данным практики, принимаем для расчета равными: Zn 2,5%, или 19,16•0,025=0,048 кг; Рb 4,7%, или 5,04•0,047=0,24 кг; Cd 3,0%, или 0,33•0,03=0,01 кг.
После отгонки цинка и свинца в шихте должно остаться, кг:
Fe 22,29+0,41•55,8/(55,8+16)=22,61;
Сu 0,63; SiO2 10,05+2,64=12,69;
Al2O3 3,68+1,64=5,32;
CaS 3,35•(40,l+32)/(40,1+16)+0,15•(40,1+32)/(40,1+16)=4,49;
MgS 1,66•(40,3+32)/(40,3+16)+0,06•(40,3+32)/(40,3+16)=2,21;
итого 47,96 кг.
Прочих, принимаем 4,0%.
Всего, следовательно, с учетом прочих 47,96/(1–0,04)=49,96 кг.
Количество прочих составляет 49,96–47,96=2,00 кг.
Будет унесено потоком газов и уловлено с окислами цинка, свинца и кадмия 9,18 кг компонентов шихты, в том числе, кг:
Fe 22,61•9,18/49,96=4,17;
Сu 0,63•9,18/49,96=0,11;
SiO2 12,69•9,18/49,96=2,32;
А12О3 5,32•9,18/49,96=0,97;
CaS 4,49•9,18/49,96=0,83;
MgS 2,21•9,18/49,96=0,41;
прочих 2,00•9,18/49,96=0,37.
Рассчитанный состав вельц-окислов приведен ниже:
|
кг |
% |
ZnO (Zn) |
22,29 (17,91) |
60,69 (48,76) |
PbO (Pb) |
4,91 (4,56) |
13,37 (12,42) |
CdO (Cd) |
0,35 (0,31) |
0,95 (0,84) |
Fe |
4,17 |
11,35 |
Сu |
0,11 |
0,30 |
SiO2 |
2,32 |
6,32 |
Al2O3 |
0,97 |
2,64 |
CaS |
0,83 |
2,26 |
MgS |
0,41 |
1,11 |
Прочие |
0,37 |
1,01 |
Итого |
36,73 |
100,0 |
35.4 Расчет выхода и состава клинкера
В клинкер перейдут все компоненты, за исключением возгонов и механических потерь. С учетом указанных выше потерь цинка, свинца и кадмия в клинкер перейдет, кг: Zn 19,16–(17,91+0,48)=0,77; Pb 5,04–(4,56+0,24)=0,24; Fe 22,29–4,17=18,12; Сu 0,63–0,11=0,52; Cd 0,33–(0,31+0,01)=0,01; SiO2 12,56–2,32=10,24; A12O3 5,24–0,97=4,27; CaS 4,49–0,83=3,66; MgS 2,21–0,41=1,80; прочие 1,99–0,37=1,62. Всего 41,25 кг. Кроме того, в клинкер пойдет углерод коксика, оставшийся от восстановления окислов металлов. Всего на восстановление окислов требуется 17 кг углерода. Сверх требуемого для восстановления металлических окислов остается углерода 35,7–17=18,7 кг. Часть оставшегося углерода сгорает в печи за счет кислорода газовой фазы. Принимаем по заводским данным содержание углерода в клинкере 15%. Выход клинкера составит 41,25/(1–0,15)=48,53 кг.
Количество углерода в клинкере равно 48,53–41,25=7,28 кг. Состав клинкера представлен ниже:
|
кг |
% |
Zn |
0,77 |
1,59* |
Pb |
0,24 |
0,49 |
Cd |
0,01 |
0,02 |
Fe |
18,12 |
37,34 |
Си |
0,52 |
1,07 |
SiO2 |
10,24 |
21,10 |
А12О3 |
4,27 |
8,80 |
CaS |
3,66 |
7,54 |
MgS |
1,80 |
3,71 |
С |
7,28 |
15,00 |
Прочие |
1,62 |
3,34 |
Итого |
48,53 |
100,00 |
* Передовые бригады снижают содержание цинка в клинкере до 0,5 %, свинца до 0,1–0,2 %.
