На электролиз поступает черновая медь следующего состава,%: 99,4 Cu, 0,32 Ni, 0,018 Fe, 0,052 As, 0,041 Sb, 0,005 Bi, 0,068 Se, 0,028 Te, 0,057 Pb, 0,037 O2,0,174 Ag + Au.
Для выполнения расчета задаемся по практическим данным работы заводов следующими примерными величинами
Выход анодного скрапа 15%
Переходит в раствор,% от массы растворенного анода: 100 Ni, 100 Fe, 80 As, 15 Sb, 20 Bi, 1,2 Cu.
В шлам переходит 100% Se, Te, Pb, O2,Ag + Au. Пренебрегаем в расчете содержанием примесей на катоде и считаем его на 100% из меди. Составляем таблицу 9 материального баланса электролиза меди на 100 т анодов.
По практическим данным суммарное количество Se, Te, Pb, O2,Ag + Au принимаем 61% (в шламе). Общая масса шлама
(0,0578 + 0,0238 + 0,0485 + 0,0315 + 0,1479) / 0,61 = 0,5074 т
Компоненты шлама (As, Sb, Bi) берутся по разности после расчета их количеств, перешедших в раствор согласно принятым коэффициентам.
Таблица 9 - Материальный баланс электролиза
| Компоненты | Поступило с анодами, т | Перешло, т | |||
| В скрап | В шлам | В раствор | На катод | ||
| CuNiFeAsSbBiSeTePbO2Ag+Au | 99,4000,1200,0180,0520,0410,0050,0680,0280,0570,0370,174 | 14,91000,01800,00270,00780,00620,00080,01020,00420,00850,00550,0261 | 0,15610,00880,02960,00340,05780,02380,04850,03150,1479 | 1,01390,1020,01530,03540,00520,0008 | 83,3200 |
| Итого | 100 | 15,0000 | 0,5074 | 1,1726 | 83,3200 |
7. Расчет сквозного извлечения меди
При отражательной плавке извлечение меди составит
27,56.100 / 28,06 = 98,22%
При конвертировании извлечение меди
40,56.100 / 43,40 = 93,46%
При огневом рафинировании черновой меди
111,01.100 / 113,90 = 97,46%
При электролитическом рафинировании
83,32.100 / 99,4 = 83,82%
Сквозное извлечение меди составит
0,9822.0,9346.0,9746.0,8382.100 = 74,99%
В курсовой работе обоснована необходимость переработки медного концентрата в отражательной печи с предварительным обжигом. В работе выполнен расчет материального баланса обжига, материального и теплового балансов процесса отражательной плавки, расчет процесса конвертирования штейна, огневого и электролитического рафинирования черновой меди.
Из теплового баланса можно сделать вывод, что к. п. д. печи (тепло штейна и шлака) составляет 42,59%. Основным источником потерь тепла являются отходящие газы. Использование тепла отходящих газов на производство пара и подогрев воздуха позволит повысить коэффициент использования тепла до 60-65%. Сквозное извлечение меди при переработке сырья предложенным способом составляет 74,99%.
1. Худяков И.Ф., Тихонов А.И., Деев В.И., Набойченко С.С. Металлургия меди, никеля и кобальта. Т1. – М.:Металлургия, 1977
2. Ванюков А.В., Уткин Н.И. Комплексная переработка и никелевого сырья. – М.: Металлургия, 1982
3. Технологические расчеты в металлургии тяжелых цветных металлов / под ред. Н.В. Гудимы. – М.:Металлургия, 1977
4. Лоскутов Ф.М., Цейдлер А.А. Расчеты по металлургии тяжелых цветных металлов. – М.: Металлургиздат, 1963