Название: Десульфуризация
Вид работы: реферат
Рубрика: Промышленность и производство
Размер файла: 45.68 Kb
Скачать файл: referat.me-304630.docx
Краткое описание работы: Цель работы: определить степень десульфуризации при плавке огарка заданного состава; по степени десульфуризации рассчитать количество и состав штейна, который получится при плавке.
Десульфуризация
Цель работы: определить степень десульфуризации при плавке огарка заданного состава; по степени десульфуризации рассчитать количество и состав штейна, который получится при плавке.
1 Теоретическое введение
Плавку на штейн применяют для переработки сульфидных медных и никелевых концентратов и руд. Эту плавку можно проводить в нейтральной ( отражательная плавка) или в окислительной (автогенные плавки) атмосфере.
Отражательна я плавка сохраняет свое ведущее положение в металлургии. В настоящее время доля меди, полученная с ее использованием, составляет 40-50%. Сущность процесса заключается в том, что нагрев и расплавление шихты происходят за счет тепла от сжигания топлива в газовом пространстве над ванной печи.(рис. 1)
Рис.1 Принцип отражательной плавки
Печь имеет следующие размеры, м: длину- 30-36, ширину- 8-10, высоту- 3,3-3,8.
Основная цель отражательной плавки- расплавление шихты, получение штейна и шлака заданных составов. Шихта состоит из обожженного или необожженного медного концентрата, оборотных материалов и флюсов.
Шихта плавится за счет тепла газов и образует жидкую ванну печи, в которой завершаются процессы шлако- и штейнообразования.
В загружаемом в печь огарке присутствуют Сu2 O, Cu2 S, FeS, Fe2 O3 , Fe3 O4 и другие компоненты.
Поэтому, если в шихте имеется достаточное количество FeS, большая часть меди сульфидируется.
Закись железа взаимодействует с кремнеземом SiO2 и оксидом кальция, образуя легкоплавкие первичные шлаки. В этих шлаках растворятся более тугоплавкие оксиды и формируется шлак отражательной плавки. Чем полнее был проведен перед плавкой обжиг, и чем меньше серы осталось в огарке, тем больше железа переходит в форме оксидов в шлак.
При плавке обожженных концентратов степень десульфуризации может быть от 5 до 25 %. Чем больше степень десульфуризации, тем больше железа переходит в шлак. В штейн железа переходит меньше, и штейн получается более богатый медью.
Шлак и штейн из печи выпускают раздельно.
Штейн-сплав сульфидов. Главными составляющими медного штейна являются CuS и FeS, в расплаве которых растворяются Ni3 S2 , ZnS, PbS, As2 S3 , Sb2S3, Fe3 O4 , Au, Ag. Плотность штейна определяется плотностью входящих в его состав сульфидов. В зависимости от состава плотность штейна колеблется от 4,8 до 5,6 г/см3 Как установлено проф. В.Я. Мостовичем, в медных штейнах содержится около 25 % серы.
Содержание меди в штейне зависит от десульфуризации при плавке. При увеличении десульфуризации штейны получаются более богатыми.
Поступившие в печь оксиды SiO2, Fe3O4, CaO, MgO, Al2O3, FeO и др. сплавляются, взаимно растворяются и образуют сплав оксидов непостоянного состава-шлак. При отражательной плавке потери меди со шлаками основные. Для снижения содержания меди в шлаках необходимо, чтобы они были достаточно жидкотекучими, относительно легкоплавкими, с удельной плотностью от 3,2 до 4,0 г/см3
Свойства шлака зависят от его состава. Главными составляющими компонентами , влияющими на состав шлака, являются Feo, CaO, SiO2 .
Состав шлака стараются подобрать в соответствии с составом перерабатываемой шихты. Если шихта имеет избыток оксидов железа, то и шлак выбирается с меньшим содержанием кремнезема. Для каждой плавки выбирают оптимальный состав шлака, получение которого обеспечивается введением в шихту флюсов в количестве, определенном расчетом.
Содержание основных компонентов в шлаках отражательной плавки колеблется в следующих пределах, % : 27-45 SiO2 , 20-55 FeO, 2-25 CaO. Содержание меди в шлаке (Cu)шл зависит от содержания меди в штейне [Cu]шт :
(Сu)шл =0,01/0,014[Cu]шт
2 Практическая часть
1. Берем навеску обожженного концентрата (огарка) массой 0,5 г и помещаем в фарфоровую лодочку. Записываем состав огарка (Cu-29%, Fe-30%, S-18%, SiO2 -2,5%, Ni-1,8%)
2. В поглотительную колбу 1 заливаем 100 мл 0,1 Н раствора йода.
3. В контрольную колбу 2 заливаем 50 мл раствора йодистого калия.
4. Через нагретую до температуры 1 200-1 250 С трубчатую печь пропускается азот в течении 5 мин для промывки всей системы от воздуха.
5. Не прекращая продувки, с левой стороны кварцевой трубы вставляют фарфоровую лодочку с навеской огарка до середины печи, присоединяют поглотительные колбы по схеме: печь-колба 1-колба 2.
6. Плавка длится 30 мин. Выделившийся в результате плавки газ взаимодействует с йодом в колбе 1 по реакции J2 +SO3 +2H2 O=H2 SO4 +2HJ
7. По окончании плавки баллон с газом закрываем.
8. Половину раствора из колбы 1 (50мл) выливаем в коническую колбу и титруем 0,1 Н раствором тиосульфата натрия. При титровании определяется остаточное количество йода, которое связывается тиосульфатом по реакции
J2 +2Na2 S2 O3 =2NaJ+Na2 S4 O6
Количество раствора тиосульфата натрия, пошедшее на титрование =5,4 мл
9. Рассчитаем количество сернистого ангидрида, образовавшегося в процессе плавки, по формуле
SO2 =(V1 N1 -V2 N2 ) 0,0064
Где V1 -объем титруемого раствора йода, мл; N1 -нормальность раствора йода, Н; V2 -объем раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование, мл; N2 -нормальность раствора тиосульфата натрия, Н.
Тогда при плавке 0,5 г огарка, содержащего 18 % серы, выделится
SO2 =(50*0,1-5,4*0,1) 0,0064= 0,028544 г
А в пересчете на серу 0,5*0,028544=0,014272 г
10. Определим степень десульфуризации:
Дs =Sуд/Sог=0,014272/0,5*0,18=0,1586, или Дs =15,86
11. Рассчитаем количество и состав штейна.
Расчет ведем на 100 г огарка. Так как Дs =15,86, то оставшиеся 84,14 % серы, т.е. 18*0,8414=15,15 г, переходят в штейн.
Содержание серы в штейне в расчетах принимаем 25%, тогда количество полученного штейна составит 15,1452/0,25=60,5808 г
Извлечение меди в штейн при плавке можно принять 97% В штейн перейдет меди из концентрата, содержащего29% меди, 29*0,97=28,13 г
Содержание меди в штейне будет 28,13/60,5808=46,43%
В штейне с 46,43% меди содержится 2,322% кислорода (метод интерполяции)
Содержание примесей принимаем 2%
Содержание железа находим по разности:
Fe%=100%-(%Cu+%S+%O2 +%прим)=100%-(46,43+25,0+2,322+2)=24,248%
Таким образом, в результате плавки огарка заданного состава (18% S, 29% Cu) десульфуризация равна 15,86 и получается штейн, содержащий 46,43% меди, 25% серы, 30% железа, 2,322% кислорода и 2% примесей.
Похожие работы
-
Металлургия и основы металлургического производства
Федеральное агентство по образованию Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет) КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
-
Получение чернового свинца
Получение. Осн. источник получения свинца-сульфидные полиметаллич. руды. Селективной флотацией из руд, содержащих 1-5% Рb, получают свинцовые и др. концентраты. Свинцовый концентрат обычно содержит 40-75% Рb, 5-10% Zn, до 5% Сu, а также благородные металлы и Bi. Ок. 90% свинца получают по технологии, включающей стадии: агломерирующий обжиг сульфидных концентратов, шахтная восстановит. плавка агломерата и рафинирование чернового свинца.
-
Технология производства черной меди на ОАО "Среднеуральский медеплавильный завод"
Общие сведения о меди, ее свойства и области применения. Основные минералы меди. Организация медеплавильного цеха ОАО "СУМЗ". Процесс плавки в жидкой ванне. Конструкция печи Ванюкова. Устройство конвертера и особенности конвертирование медных штейнов.
-
Необходимость переработки медного концентрата
Гидрометаллургические способы извлечения меди из потерянного и забалансового сырья, автоклавный способ, солевое выщелачивание, сульфатезация. Переработка смешанных руд по схеме: выщелачивание – цементация – флотация. Выбор технологической схемы.
-
Расчет шихты для индукционной плавки аналитическим методом
Министерство образования Украины Сумской Государственный Университет Кафедра ПМ и ТКМ Практическая работа №1 РАСЧЕТ ШИХТЫ Студент Мысливченко А.Н.
-
Доменное производство
Содержание. Содержание. 2 Цель работы.. 3 1. Расчет состава шихт для окускования железорудного сырья. 4 1.1. Исходные данные. 4 1.2. Расчет шихты. 4 1.3. Расчет состава агломерата. 5
-
Контактное окисление диоксида серы
Реакция (III) окисления диоксида серы характеризуется очень высоким значением энергии активации и поэтому практическое ее осуществление возможно лишь в присутствии катализатора.
-
Плавка во взвешенном состоянии
Плавка во взвешенном состоянии в атмосфере подогретого дутья и технологического кислорода. Рациональный состав Cu-концентрата. Расчет концентрата с учетом уноса пыли. Расчет рационального состава штейна. Состав и количество шлака при плавке без флюсов.
-
Обжиг цинковых концентратов
Технологическая схема получения цинка. Обжиг цинковых концентратов в печах КС. Оборудование для обжига Zn-ых концентратов. Теоретические основы процесса обжига. Расчет процесса обжига цинкового концентрата в печи кипящего слоя. Расчет оборудования.
-
Выщелачивание цинкового огарка
Два способа получения металлического цинка: пирометаллургический и гидрометаллургический. Обжиг и классификация продуктов. Выщелачивание огарка для полного извлечения цинка. Аппараты для выщелачивания. Группы примесей и завершающая стадия – электролиз.