Московский государственный институт стали и сплавов
(технологический университет)
Кафедра металлургии тяжелых цветных и благородных металлов
Курс: металлургия свинца и цинка
Домашнее задание
Москва 2003
Сырье свинцового производства
Состав свинцового концентрата, %
|
Pb |
Zn |
Cu |
Fe |
SiO2 |
CaO |
S |
As |
Прочие |
|
61,2 |
0,03 |
10,8 |
4,2 |
1,4 |
1,0 |
19,0 |
0,07 |
2,3 |
Состав свинцово-цинкового кека, %
|
Pb |
Zn |
Cu |
Fe |
SiO2 |
CaO |
S |
As |
Прочие |
|
30,0 |
11,2 |
1,3 |
4,3 |
4,3 |
6,0 |
15,0 |
0,0 |
27,9 |
Состав клинкера после вельцевания кеков, %
|
Pb |
Zn |
Cu |
Fe |
SiO2 |
CaO |
S |
As |
Прочие |
|
1,2 |
2,4 |
2,0 |
32,0 |
16,4 |
3,4 |
7,7 |
0,0 |
34,9 |
Состав пылей свинецсодержащих, %
|
Pb |
Zn |
Cu |
Fe |
SiO2 |
CaO |
S |
As |
Прочие |
|
38,5 |
36,0 |
1,2 |
1,5 |
0,5 |
0,0 |
5,0 |
0,5 |
16,8 |
Состав кварцевой руды, %
|
SiO2 |
FeO |
CaO |
Al2O3 |
Прочие |
|
92,0 |
4,0 |
2,0 |
1,0 |
1,0 |
Состав известняка, %
|
CaO |
SiO2 |
FeO |
Al2O3 |
Прочие |
|
54,3 |
3,0 |
4,0 |
2,0 |
36,7 |
Состав железной руды, %
|
FeO |
SiO2 |
Прочие |
|
64,4 |
14,9 |
20,7 |
1 Расчет состава шихты (без учета флюсов)
Шихта состоит из 70% концентрата, 20% кека, 7% пылей и 3% клинкера.
Расчет на 100 кг шихты.
Состав шихты
|
Шихта |
Коли- чество, кг |
Количество компонентов, кг |
Прочие +As |
||||||
|
Pb |
Zn |
Cu |
Fe |
SiO2 |
CaO |
S |
|||
|
концентрат |
70,00 |
42,84 |
0,02 |
7,56 |
2,94 |
0,98 |
0,70 |
13,30 |
1,66 |
|
кек |
20,00 |
6,00 |
2,24 |
0,26 |
0,86 |
0,86 |
1,20 |
3,00 |
5,58 |
|
клинкер |
3,00 |
0,04 |
0,07 |
0,06 |
0,96 |
0,49 |
0,10 |
0,23 |
1,05 |
|
пыль |
7,00 |
2,70 |
2,52 |
0,08 |
0,11 |
0,04 |
0,00 |
0,35 |
1,21 |
|
Итого, кг: |
100,0 |
51,57 |
4,85 |
7,96 |
4,87 |
2,37 |
2,00 |
16,88 |
9,50 |
2 Расчет рационального состава свинцового концентрата
Минералогический состав концентрата:
Галенит (PbS), сфалерит (ZnS), халькозин (Cu2S), пирит (FeS2), известняк(CaCO3).
Расчет ведем на 100 кг концентрата.
Количество PbS:
Количество ZnS:
Количество Cu2S:
Количество FeS2:
Количество CaCO3:
Рациональный состав свинцового концентрата, кг
|
Минералы |
Элементы |
Прочие + CO2 |
Всего |
||||||
|
Pb |
Zn |
Cu |
Fe |
SiO2 |
CaO |
S |
|||
|
PbS |
61,20 |
|
|
|
|
|
9,45 |
|
70,65 |
|
ZnS |
|
0,03 |
|
|
|
|
0,01 |
|
0,04 |
|
Cu2S |
|
|
10,80 |
|
|
|
2,72 |
|
13,52 |
|
FeS2 |
|
|
|
4,20 |
|
|
6,81 |
|
11,01 |
|
CaCO3 |
|
|
|
|
|
1,00 |
|
0,79 |
1,79 |
|
SiO2 |
|
|
|
|
1,40 |
|
|
|
1,40 |
|
Прочие+СО2 |
|
|
|
|
|
|
|
1,58 |
1,58 |
|
Итого |
61,20 |
0,03 |
10,80 |
4,20 |
1,40 |
1,00 |
19,00 |
2,37 |
100,00 |
3 Расчет агломерирующего обжига свинцовых концентратов
3.1 Расчет состава шихты агломерации
Количество компонентов шихты агломерации следующее:
Концентрат и оборотные материалы – 70%;
кварц – 8%;
известняк – 7%;
железная руда – 15%.
Кварц (на 100 кг):
Известняк (на 100 кг):
Железная руда (на 100 кг):
|
Шихта |
Кол-во, кг |
Количество компонентов, кг |
Прочие |
|||||||
|
Pb |
Zn |
Cu |
Fe |
SiO2 |
CaO |
S |
Al2O3 |
|||
|
к-т |
70,00 |
36,10 |
3,40 |
5,57 |
3,41 |
1,66 |
1,40 |
11,82 |
0,00 |
6,65 |
|
кварц |
8,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,25 |
7,36 |
0,16 |
0,00 |
0,08 |
0,15 |
|
известняк |
7,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,22 |
0,21 |
3,80 |
0,00 |
0,14 |
2,63 |
|
жел.руда |
15,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
7,51 |
2,24 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
5,26 |
|
Итого, кг: |
100,00 |
36,10 |
3,40 |
5,57 |
11,38 |
11,46 |
5,36 |
11,82 |
0,22 |
14,69 |
3.2 Расчет рационального состава агломерата
-
степень десульфуризации 85%;
-
2/3 серы – сульфаты, 1/3 – сульфиды;
-
вся медь будет в виде закиси;
-
60% сульфидной серы связано с цинком, 40% - с железом и свинцом поровну;
-
остальной цинк находится в виде оксида;
-
сульфатная сера в равных количествах связана со свинцом и кальцием;
-
остальное железо находится: 50% – в виде Fe2O3, 50% – в виде Fe3O4;
-
остальной свинец присутствует в виде оксида, 1/3 которого связана в силикат;
-
остальной оксид кальция связан в силикаты.
Расчет ведется без учета потерь.
В агломерат перейдет серы:
Сульфидная сера:
Сера сульфидная, связанная с:
цинком:
железом:
свинцом:
Сульфатная сера:
Сера сульфатная, связанная с:
свинцом:
кальцием:
Количество ZnS:
Количество FeS:
Количество PbS:
Количество PbSO4:
Количество CaSO4:
Количество ZnO:
Количество Cu2O:
Количество Fe2O3:
Количество Fe3O4:
Количество PbO:
1/3 PbO связана в силикат. Количество PbO·SiO2:
Количество PbO:
Количество CaO·SiO2:
Количество SiO2:
|
Соеди-нения |
Элементы |
Пр. |
Всего |
||||||||
|
Pb |
Zn |
Cu |
Fe |
SiO2 |
CaO |
S |
Al2O3 |
O2 |
|||
|
PbS |
0,77 |
|
|
|
|
|
0,12 |
|
|
|
0,88 |
|
PbSO4 |
3,83 |
|
|
|
|
|
0,59 |
|
1,18 |
|
5,60 |
|
PbO |
18,75 |
|
|
|
|
|
|
|
1,45 |
|
20,19 |
|
PbO·SiO2 |
10,50 |
|
|
|
2,83 |
|
|
|
0,81 |
|
14,14 |
|
ZnS |
|
0,72 |
|
|
|
|
0,35 |
|
|
|
1,08 |
|
ZnO |
|
2,67 |
|
|
|
|
|
|
0,65 |
|
3,33 |
|
Cu2O |
|
|
5,57 |
|
|
|
|
|
0,70 |
|
6,28 |
|
FeS |
|
|
|
0,21 |
|
|
0,12 |
|
|
|
0,32 |
|
Fe2O3 |
|
|
|
5,59 |
|
|
|
|
2,40 |
|
7,99 |
|
Fe3O4 |
|
|
|
5,59 |
|
|
|
|
2,14 |
|
7,72 |
|
CaSO4 |
|
|
|
|
|
1,03 |
0,59 |
|
0,89 |
|
2,51 |
|
CaO·SiO2 |
|
|
|
|
4,65 |
4,33 |
|
|
|
|
8,97 |
|
SiO2 |
|
|
|
|
3,99 |
|
|
|
|
|
3,99 |
|
Al2O3 |
|
|
|
|
|
|
|
0,22 |
|
|
0,22 |
|
Прочие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14,69 |
14,69 |
|
Итого: кг |
33,84 |
3,40 |
5,57 |
11,38 |
11,46 |
5,36 |
1,77 |
0,22 |
10,22 |
14,69 |
97,92 |
|
% |
34,6 |
3,5 |
5,7 |
11,6 |
11,7 |
5,5 |
1,8 |
0,2 |
10,4 |
15,0 |
100,0 |
3.3 Расчет агломерирующего обжига и шахтной плавки свинцового концентрата
Состав шлака свинцовой плавки, %: ZnO – 20,00, SiO2 – 19,89, FeO – 39,64, CaO – 10,47, прочие – 10.
Извлечение меди в штейн 80 %.
Состав штейна, %: Cu – 20, Pb – 12, Zn – 5, S – 20.
Расход кокса 12 % от массы шихты.
Состав кокса, %: зола – 13, влага – 5, углерод – 82.
Состав золы, %: SiO2 – 50, FeO – 30, CaO – 10, Al2O3 – 10.
Суммарная степень десульфуризации на стадиях агломерации и шахтной плавки 80 %.
????????????????????????????????????
Расчет штейна (на 100 кг концентрата)
Количество меди
в штейне:
Количество штейна:
Количество свинца
в штейне:
