Рациональный состав медной руды

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»

 

Кафедра

"Металловедение цветных металлов"

Домашнее задание по курсу «Металлургическое технологии»

 

 

Вариант №16

 

Студент: Турсунбоев Ф. М.

Группа: МТР-10-1

Преподаватель: Игнатов А.С.

 

 

Москва 2013

Исходные данные

1. Рассчитать рациональный состав медной руды следующего состава:

Cu	Fe	Zn	S	SiO2	Al2O3	CaO	MgO	пр.
		1,7						10,3

 

В руде содержатся следующие минералы: Халькопирит CuFeS₂, Халькозин Cu₂S, Ковеллин CuS, Сфалерит ZnS, Пирит FeS₂, Известняк CaCO₃, Магнезит MgCO₃. В форме CuFeS₂ находится 65,4% меди, остальная медь распределена между CuS и Cu₂S.

2. Рассчитать количества и составы штейна и шлака (на 100 кг сухой массы концентрата) и потребное количество флюсов при плавке медной руды и конвертерного шлака заданных составов в руднотермической печи при следующих данных:

• Расход конвертерного шлака – 30 кг на 100 кг сухого концентрата;
• Состав конвертерного шлака, %: Cu – 4, Fe – 52, SiO₂ – 20, концентрация магнетита Fe₃O₄ в конвертерном шлаке равна 30%;
• Извлечение в штейн: меди из концентрата – 99,2%, меди из конвертерного шлака – 85%, цинка из общей загрузки – 15%;
• Извлечение в шлак: цинка – 40%;
• Степень десульфуризации при плавке 46%,
• Содержание в отвальном шлаке SiO₂ – 46%, CaO – 15%

• Все железо в шлаке связано в FeO;
• Химический состав кварца: SiO₂ – 90%, MgO – 4%, Al₂O₃ – 2%;
• Химический состав известняка: CaO – 51%, SiO₂ – 3%, Al₂O₃ – 0,6%.

3. Рассчитать количество и состав отходящих газов при плавке если:

· Подсосы воздуха в печь составляют 400% от объема технологических газов;

· влажность руды - 2%, флюсов -1,5 %;

· Сера в газах присутствует в виде SO₂.

4. Составить материальный баланс процесса электроплавки.

 

Атомная масса некоторых элементов
Cu	Fe	Zn	S	Ca	Mg	O
63,546	55,847	65,370	32,064	40,078	24,305	15,9994

1. Рациональный состав концентрата

Медь, в концентрате представлена в виде халькопирита, халькозина и ковелина.
Всего меди
Меди в халькопирите
Масса халькопирита
Железа в халькопирите
Серы в халькопирите

 

Железо в руде представлено в виде пирита и халькопирита
Всего железа
Железа в халькопирите
Железа в пирите
Масса пирита
Серы в пирите

 

Цинк в руде содержится в виде сфалерита
Всего цинка
Масса сфалерита
Серы в сфалерите

 

CaO в руде содержится в виде CaCO3
Всего CaO
Масса CaCO3
СО2 в CaCO3

 

MgO в руде содержится в виде MgCO3
Всего MgO
Масса MgCO3
СО2 в MgCO3

 

 

Определим массу прочих в руде
Всего прочих
С учетом CO2

 

Определим массы халькозина и ковелина
Серы в халькопирите, пирите, сфалерите
Меди в халькозине и ковелине
Серы в халькозине и ковелине
Составим систему уравнений и определим массы халькозина и ковелина. X – масса халькозина; Y – масса ковелина
Решая уравнения получим
Масса халькозина, х
Масса ковелина, y
Меди в халькозине
Серы в халькозине
Меди в ковелине
Серы в ковелине

 

Количество и состав штейна

Компонент	Масса,кг	Содержание,%
Cu	14,91	22,59
Fe	30,58	46,33
S	16,5
Zn	0,32	0,49
O	3,03	4,59
Пр	0,66
Всего

Материальный баланс

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»

 

Кафедра

"Металловедение цветных металлов"

Домашнее задание по курсу «Металлургическое технологии»

 

 

Вариант №16

 

Студент: Турсунбоев Ф. М.

Группа: МТР-10-1

Преподаватель: Игнатов А.С.

 

 

Москва 2013

Исходные данные

1. Рассчитать рациональный состав медной руды следующего состава:

Cu	Fe	Zn	S	SiO2	Al2O3	CaO	MgO	пр.
		1,7						10,3

 

В руде содержатся следующие минералы: Халькопирит CuFeS₂, Халькозин Cu₂S, Ковеллин CuS, Сфалерит ZnS, Пирит FeS₂, Известняк CaCO₃, Магнезит MgCO₃. В форме CuFeS₂ находится 65,4% меди, остальная медь распределена между CuS и Cu₂S.

2. Рассчитать количества и составы штейна и шлака (на 100 кг сухой массы концентрата) и потребное количество флюсов при плавке медной руды и конвертерного шлака заданных составов в руднотермической печи при следующих данных:

• Расход конвертерного шлака – 30 кг на 100 кг сухого концентрата;
• Состав конвертерного шлака, %: Cu – 4, Fe – 52, SiO₂ – 20, концентрация магнетита Fe₃O₄ в конвертерном шлаке равна 30%;
• Извлечение в штейн: меди из концентрата – 99,2%, меди из конвертерного шлака – 85%, цинка из общей загрузки – 15%;
• Извлечение в шлак: цинка – 40%;
• Степень десульфуризации при плавке 46%,
• Содержание в отвальном шлаке SiO₂ – 46%, CaO – 15%

• Все железо в шлаке связано в FeO;
• Химический состав кварца: SiO₂ – 90%, MgO – 4%, Al₂O₃ – 2%;
• Химический состав известняка: CaO – 51%, SiO₂ – 3%, Al₂O₃ – 0,6%.

3. Рассчитать количество и состав отходящих газов при плавке если:

· Подсосы воздуха в печь составляют 400% от объема технологических газов;

· влажность руды - 2%, флюсов -1,5 %;

· Сера в газах присутствует в виде SO₂.

4. Составить материальный баланс процесса электроплавки.

 

Атомная масса некоторых элементов
Cu	Fe	Zn	S	Ca	Mg	O
63,546	55,847	65,370	32,064	40,078	24,305	15,9994

1. Рациональный состав концентрата

Медь, в концентрате представлена в виде халькопирита, халькозина и ковелина.
Всего меди
Меди в халькопирите
Масса халькопирита
Железа в халькопирите
Серы в халькопирите

 

Железо в руде представлено в виде пирита и халькопирита
Всего железа
Железа в халькопирите
Железа в пирите
Масса пирита
Серы в пирите

 

Цинк в руде содержится в виде сфалерита
Всего цинка
Масса сфалерита
Серы в сфалерите

 

CaO в руде содержится в виде CaCO3
Всего CaO
Масса CaCO3
СО2 в CaCO3

 

MgO в руде содержится в виде MgCO3
Всего MgO
Масса MgCO3
СО2 в MgCO3

 

 

Определим массу прочих в руде
Всего прочих
С учетом CO2

 

Определим массы халькозина и ковелина
Серы в халькопирите, пирите, сфалерите
Меди в халькозине и ковелине
Серы в халькозине и ковелине
Составим систему уравнений и определим массы халькозина и ковелина. X – масса халькозина; Y – масса ковелина
Решая уравнения получим
Масса халькозина, х
Масса ковелина, y
Меди в халькозине
Серы в халькозине
Меди в ковелине
Серы в ковелине

 

Рациональный состав медной руды

	Cu	Fe	S	Zn	SiO2	Al2O3	CaO	MgO	CO2	пр.	Итого
CuFeS2	9,156	8,047	9,24								26,443
CuS	1,502		0,761								2,263
Cu2S	3,342		0,846								4,188
ZnS			0,834	1,7							2,534
FeS2		15,953	18,319								34,272
SiO2
Al2O3
CaCO3									2,354		5,354
MgCO3									1,092		2,092
Прочее										6,854	6,854
Итого				1,7					3,446	6,854