Курсовая работа: Металлургия цинка - выщелачивание цинкового огарка
Решая систему из трех полученных уравнений, находим
а = 0,77 кг, в = 13,45 кг, х = 14,22 кг
Следовательно, всего остатков от выщелачивания будет:
сухого кека | 26,11 кг или | 63 % |
воды | 14,51 кг или | 35 % |
сульфатного цинка | 0,83 кг или | 2 % |
Всего | 41,45 кг или | 100% |
В том числе сухого кека
24,22 + 0,77 = 24,99 кг.
Состав сухого кека приведен в таблице 2.
Таблица 2
Выход и состав сухого кека
Составляющие кека | Zn | S | O2 | H2 | Fe | Cu | Pb | CaO | SiO2 | Прочие | Всего |
Сухой материал | 4,63 | 1,54 | 6,08 | 0,04 | 6,7 | 0,25 | 2,0 | 1,2 | 1,6 | 0,18 | 24,22 |
ZnSO4 | 0,31 | 0,15 | 0,31 | - | - | - | - | - | - | - | 0,77 |
Всего | |||||||||||
кг | 4,94 | 1,69 | 6,39 | 0,04 | 6,7 | 0,25 | 2,0 | 1,2 | 1,6 | 0,18 | 24,99 |
% | 19,77 | 6,77 | 25,57 | 0,16 | 26,81 | 1,00 | 8,00 | 4,80 | 6,40 | 0,72 | 100 |
Сульфатная сера слагается из серы сульфатного цинка, свинца и кальция в количестве
ZnSO4 | 0,16 кг |
PbSO4 | 0,31 кг |
CaSO4 | 0,69 кг |
Всего | 1,16 кг, что составляет 4,31 %. |
Для компенсации потерь серной кислоты в процессах выщелачивания и электролиза в обожженном концентрате оставляют некоторое количество сульфатной серы. В данном расчете принято 3 % , то при расходе ее 1,15кг с кеками добавлять серную кислоту не потребуется.
Определение выхода цинка в чушковый металл
Исходное содержание цинка в обожженном материале составляет 58,8 кг, с остатками от выщелачивания теряется 4,94 цинка. Остаток от выщелачивания перерабатывают, дополнительное извлечение цинка в раствор составляет примерно 80 %, т.е. окончательные потери будут 4,94 ∙ 0,2 =0,99
Следовательно, извлечение в процессе выщелачивания с учетом переработки остатков от выщелачивания составит,т.е потери составляют 1,68 %.
Прочие потери цинка в производстве укладываются в следующие пределы, %;
при переплавке катодов 1,0
при очистке растворов от примесей 0,70
в выщелачиваемом цехе 0,50
в электролизном цехе 0,50
Всего 2,70
Таким образом, суммарные потери цинка составляют 1,68 + 2,7 = 4,38%
и выход цинка в чушковый металл 100 - 4, 55 = 95,62%.
Определение суточного количества потерь и материалов
Допустим, что производительность проектируемого завода составляет
100 000 т чушкового металла в год. Приняв число рабочих дней в году равным 365, получим суточную производительность по чушковому металлу
100 000: 365 = 274 т.
Примем, что из катодного цинка 4% будет израсходовано для производства цинковой пыли и 2,5% перейдет в дросс. Дросс возвращается в процесс выщелачивания, где цинк полностью извлекается (на безвозвратные потери ранее принято было 1%). Цинковую пыль (4%), расходуемую на очистку растворов от меди и калия, лишь частично растворяют, а остальную ее часть выводят из процесса с медно-кадмиевым кеком. Для упрощения расчетов примем, что цинк из цинковой пыли вовсе не извлекают.
Выход катодного цинка в сутки тогда составляет
т
Для производства такого количества цинка необходимо ввести в процесс выщелачивания обожженного цинкового концентрата
т
Таким образом, в процесс выщелачивания поступает в сутки
542,93∙ 0,588 = 319,24 т цинка.
Суммарные потери будут 319,24 ∙ 0,044 = 14,05 т цинка.