35.5 Расчет баланса Zn, Pb и Cd

Годовое количество перерабатываемых цинковых кеков с учетом потерь составляет 175,02•365=63882 т. С ними поступит, т:

Zn 63882•0,1916=12239,8; Pb 63882•0,0504=3219,7; Cd 63882•0,0033=210,811.

Количество вельц-окислов равно 63882•36,73/100=23463,9 т, в них, т: Zn 12239,8•0,935=11444,2; Pb 3219,7•0,905=2913,8; Cd 210,811•0,94=198,162.

Количество клинкера равно: 63882•48,53/100=31000 т. В нем содержится, т: Zn 31000•1,59/100=492,9; Pb 31000•0,49/100=151,9; Cd 31000•0,02/100=6,2.

Потери металлов составляют, т: Zn 12239,8–(11444,2+492,9)=302,7; Pb 3219,7–(2913,8+151,9)=154,0; Cd 210,811–(198,162+6,2)=6,449.

Полученные результаты сведены в таблице 85.

ТАБЛИЦА 85. Баланс Zn, Pb и Cd при вельцевании цинковых кеков (в расчете на год), т

Статьи баланса	Всего	В том числе
		Zn	Pb	Cd
Загружено: Цинкового кека	63882	12239,8	3219,7	210,811
Получено: вельц-окиси клинкера потери	23463,9 31000	11444,2 492,9 302,7	2913,8 151,9 154	198,162 6,2 6,449
Итого		12239,8	3219,7	210,811

Распределение элементов приведено ниже, %:

	Zn	Pb	Cd
Вельц-окись	93,5	90,5	94
Клинкер	4,0	4,8	3,0
Потери	2,5	4,7	3,0

35.6 Расчет основных размеров вельц-печи

По данным заводской практики количество рабочих суток вельц-печи принимаем 320 в году. Количество цинковых кеков, которое необходимо переработать в рабочие сутки, составляет 63882/320=199,6 т. Удельная производительность по nepeрабатываемому цинковому кеку для средних вельц-печей равна 0,75–0,80 т/сут на 1 м³ объема; принимаем для расчета: 0,80т/(м³• сут). Требуемый печной объем составляет 199,6/0,80=249,5 м³. Принимаем к установке печь длиной 41 м с внутренним диаметром кожуха 2,5 м. Диаметр вельц-печи в свету с учетом футеровки равен 2 м. Объем печного пространства будет составлять 3,14•2²•41/4=128,74 м³, а с учетом объема конуса у разгрузочного конца печи 125 м³. Число вельц-печей составит 249,5/125=2 шт. Необходимо установить 3 печи, что обеспечить ритмичную работу в течение года.

§ 36. Электролиз цинкового раствора и переплав катодного цинка

Требуется выполнить расчеты материального баланса и оборудования для проведения электролиза и переплава, полученного катодного цинка. Количество очищенного цинкового электролита составляет 3256 м³/сут. Концентрация цинка в нейтральном растворе составляет 135 г/л.

Извлечение цинка из очищенного цинкового раствора — цинкового электролита – производится электролизом с нерастворимыми свинцово-серебряными (обычно 1% Ag) или более сложными по составу анодами. Процесс электролиза цинкового раствора описывается суммарной реакцией

ZnSO₄ + Н₂О = Zn + ½О₂ + H₂SO₄.

В результате электролиза на катоде выделяется металлический цинк, а в электролите образуется эквивалентное количество серной кислоты. Переплав катодного цинка осуществляют в индукционных электропечах. Часть цинка идет на собственные нужды для производства цинковой пыли, используемой для очистки растворов от меди и кадмия, а также на производство металлического кадмия. Цинковую пыль получают распылением жидкого цинка сжатым воздухом.