Расчет по плавке в печи ванюкова

4 РАСЧЁТ  ПЛАВКИ СУЛЬФИДНЫХ МЕДНЫХ КРНЦЕНТРАТОВ НА ШТЕЙН ПРОЦЕССОМ ВАНЮКОВА

4.1 Расчёт рационального состава концентрата

    Состав концентрата, % масс.: Cu – 35; Fe- 6; S – 22; SiO2 –23; CaO – 2,5; MgO – 0,5; Al2O3 –6; прочие – 5. Расчёт ведём на 100 кг концентрата. Принимаем, что в концентрате серу содержащими минералами  являются халькопирит (CuFeS2), ковеллин (CuS) и пирит (FeS2 ).

    Содержание меди, железа и серы в минералах составляет:

    CuFeS2: Cu – 34,62 %; S – 34,95 %; Fe – 30,43 %

    CuS:   Cu – 66,46 % ; S – 33,54 %

    FeS2:   Fe – 46,6 %;  S -  53,4 %

   Обозначим через х кг массу халькопирита,  y кг массу ковеллина и  z кг массу пирита. С учётом этого составим балансовые уравнения по компонентам Сu, Fe и S:

    Cu:    

0,3462x + 0,6646y = 35.0                      (1)

    Fe:  

                                   0,3043x + 0,466z = 6,0                       (2)

    S:  

                             0,3495x +  0,3354y + 0,534z = 22,0            (3)

Уравнение решим с помощью решения линейных уравнений методом Крамера умножив все члены на 104

∆ =     3462    6646     0[pic 1][pic 2]

 3043      0      4660            = -53863380000

 3495   3354   5340 

∆1 =  350000   6646     0[pic 3][pic 4]

60000       0      4660  = -786273200000

220000   3354  5340 

∆2 =  3462 350000    0[pic 5][pic 6]

3043 60000   4660                = -2427039600000

3495 220000 5340 

∆3 =  3462 6646  350000[pic 7][pic 8]

3043    0     60000                = -180080140000

3495 3354  220000 

Из определителей по методу далее следует:

x1 = ∆1/∆ = -7862732/-5386338 = 14,7

x2 = ∆2/∆ = -24270396/-5386338 = 44,9

x3 = ∆3/∆ = -18008014/-5386338 = 3,4

    Таким образом,  в 100 кг концентрата содержится 14,597 кг CuFeS2, 45,059кг CuS и 3,3432 кг FeS2. В них содержится компонентов:

CuFeS2: Cu – 0,3462∙14,7 = 5,5 кг      CuS:  Cu – 0,6646∙44,9 = 29,9 кг

               Fe – 0,3043∙14,7 =  4,4 кг                  S – 0,3354∙44,9 = 15 кг

               S-   0,3495∙14,7 =   5,2 кг

FeS2:       Fe – 0,466∙3,4 = 1,6 кг  

                S – 0,534∙3,4 =  1,8 кг

   Полученные расчётные данные  сводим в таблицу.      

Таблица 1 -  Рациональный  состав концентрата, % масс.

4.2 Расчёт десульфуризации за счёт процесса разложения высших сульфидов

    Десульфуризация в процессе Ванюкова осуществляется как за счёт диссоциации высших сульфидов, так  за счёт окисления сульфидов железа кислородом дутья.

 В процессе плавки минерал халькопирит разлагается по уравнению