Определение количества селитры производится по восстанавливающей способности концентрата, которую в свою очередь рассчитывают по формуле:
β = ∑аi*вi/100, г,
где, аi – содержание сульфида в концентрате, %;
вi – восстанавливающая способность i-того сульфида, г-экв.
PbS β = ∑60,5*3.41/100 = 2,06,
CuFeS2 β = ∑3,7*7.85/100 = 0,3
ZnS β = ∑5,2*7.87/100 = 0,4,
FeS2 β = ∑7,2*11.05/100 = 0,8,
β = (2,06 + 0,3 + 0,4 + 0,8)/100 = 3,5 г-экв/100.
Навеску руды принимаем 30 г. При плавке планируется получить 30 г веркблея. Без прибавки селитры проба восстановила бы 3,5*30 = 105г свинца, следовательно необходимо окислить 105 – 30 = 75г свинца. Практическая окислительная способность селитры примерно составляет 3.7 г-экв, то есть потребуется селитры 75/3.7 = 20,3 г.
Определение состава флюсов
При плавке на веркблей принимаем, что протекают следующие реакции (А) и (В):
2FeS + 14PbO + 4Na2CO3 + SiO2 → FeSiO4 + 14Pb + 4Na2SO4 + 4CO2 (А)
10FeS2 + 28KNO3 + 6Na2CO3 + 5SiO2 → 5Fe2SiO4 + 14K2SO4 + 6Na2SO4 + 14N2 + 6CO3 (В).
Общее количество флюсов, необходимое для плавки выбирается из соотношения количеств флюса и концентрата равного 11:1, т.е. суммарное количество флюсов должно быть 330 г.
Количество соды во флюсах принимается равным количеству концентрата, т.е. 30г.
Количество соды для взаимодействия с селитрой находится из реакции (В) и составляет: 6*106*20,3/28*101 = 4,5 г.
Количество соды для получения веркблея находится из реакции (А) и составляет: 30*806*4/14*207 = 4.4 г.
Всего необходимо соды 8,9г.
Количество двуокиси кремния, необходимое для взаимодействия с содой 5*60*26.7/28*101 = 2.83г., вводимого для связывания соды с флюсами рассчитывается по количеству соды, используемой с той целью из образования моносиликата натрия. Оно составляет:
30*60/14*207 = 0.6г. 30*60/14*106 = 8.5г.
Дополнительно надо добавить двуокись кремния для связывания избытка основного кислорода в окислах, полученных при концентратах:
а. основной кислород, связанный со свинцом:
30*52,4/100*207 = 0.07 г-атом;
б. основной кислород, связанный с цинком:
30*3,5/100*65.38 = 0.01 г-атом;
в. основной кислород, связанный с медью:
30*1,2/100*63.55 = 0.005 г-атом;
г. основной кислород, связанный с железом:
30*4,4/100*55.85 = 0.02 г-атом;
д. кислотный кислород, связанный с двуокисью кремния:
30*8,2/100*60 = 0.04 г-атом;
е. основной кислород, связанный с окисью кальция:
30*2/100*56 = 0.01 г-атом.
Избыток основного кислорода составляет:
0.07 + 0.01 + 0.005 + 0.02 – 0.04 = 0.065 г-атом.
Для связывания его надо ввести 0.065*60/2 = 1,95 г SiO2.
Таким образом, из компонентов флюса для реакции надо ввести кварца SiO2: (2.83 + 8.5 + 0.6 + 1,95 – 1,29) = 12,6 г и 30 г соды.
Всего введено компонентов флюса 12,6 + 30 = 42,6 г.
Дополнительно надо ввести флюсов: 330 – 42,6 = 287,4 г.
Если флюс состоит из глета и кварца, то вес глета для образования моносиликатов составляет: 287,4*223/(223 + 60) = 226,5 г.
Вес кварца: 287,4 – 226,5 = 60,9 г.
Количество глета, необходимое для получения 30 г веркблея составляет: 32.3 – 15.99 = 16.31 г. (с учетом свинца в концентрате).
В результате шихта будет иметь состав (в г.):
кварц – 60.9 + 1,95 + 12,6 = 75,45 г;
сода – 30 + 4,5 + 4.4 = 38,9 г;
селитра – 20,3 г;
глет – 226,5 + 16.31 = 242,84 г.
Решение задания №2
Выполнить расчет непрерывной переработки по извлечению золота из кварцевых руд. Схема установки включает:
Измельчение.
Отсадка с доводкой концентрата на концентрационном столе.
Двухстадийную классификацию хвостов отсадки.
Сгущение слива 2-ой стадии классификации с амальгамацией.
Агитационное цианирование.
Фильтрация после цианирования.
Цементация золота на цинковой пыли с фильтрацией "золотого" шлама.
Технологические режимы:
Производительность по руде – 50 т/час, содержание золота в руде – 10 г/т.
Плотность пульпы в мельнице – 75% твердого.
Выход гравитационного концентрата – 1% при плотности пульпы – 40%.
Амальгамация производится при Ж:Т = 2:1, извлечение золота в амальгаму – 36%.
Пески первой стадии классификации – 80% твердого.
Пески второй стадии классификации – 65% твердого.
Отношение выхода песков первой стадии классификации к выходу песков второй стадии классификации равно пяти.
Соотношение в сливе второй стадии классификации жидкой и твердой фаз равно Ж:Т = 4:1.
Продукты сгущения получаются в виде пульпы с Ж:Т = 1:1.
Потери золота при сгущении – 2%.
Режим цианирования: Ж:Т = 1.5:1.
Разбавление сгущенной пульпы осуществляется обеззолоченным раствором. Извлечение золота в раствор при агитации принять равным – 20%.
При фильтрации пульпы после цианирования получаются кеки при Ж:Т = 1:4 (80% твердого).
Кеки репульпируются обеззолоченным раствором и свежей водой и повторно фильтруются, после чего кек с 80% твердого сбрасывается в отвал. Фильтраты подаются на цементацию золота вместе со сливом сгустителя.
Обеззолоченные растворы содержат 0.03 г/м3 золота и идут в оборот (измельчение и др.).
Недостающее количество воды возмещается свежей водой.
Целью расчета установки является составление водно–шламого баланса технологической схемы, на основе которого осуществляется дальнейший выбор технологического оборудования. Исходя из условий задания технологическую схему переработки руды разбивают на следующие этапы:
1.Измельчение;
2.Гравитационное обогащение с классификацией пульпы;
3.Амальгамация песков классификации;
4.Агитационное цианирование илов;
5.Цементация золота из растворов.
Составляем поэтапный водно-шламовый баланс.
Измельчение
Измельчение кварцевых руд производят в шаровых мельницах. По данным условия производят измельчение в шаровой мельнице с плотностью пульпы 75% твердого. При этом используют циркуляционную нагрузку в мельнице, как правило 30%. Тогда имеем:
Загрузка в мельницу руды – 50 т/час (по условию) воды и обеззолоченного раствора – 16.7 т.
50 т – 75%
х т – 25% х = 16.7 т.
Оборотной пульпы – 300% от загрузки, то есть 150 т/час.
Эти данные позволяют составить следующий водно-шламовый баланс операции измельчение.
Таблица 2.1
Водно-шламовый баланс измельчения.
| Всего | В том числе твердого | |
| Вводится: 1. Исходной руды 2. Воды (свежей+обеззолоченного раствора) 3. Оборотной пульпы (300% от загрузки) Всего Выводится: 1. Пульпы по отсадку. 2. Оборотной пульпы. Всего. | 50 т. 16.7 т. 150 т. 216.7 т. 66.7 т. 150 т. 216.7 т. | 50 т. - 112.5 т. 162.5 т. 50 т. 112.5 т. 162.5 т. |