Крнвертирование медных штейнов

2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

На конвертирование поступает медный штейн с содержанием меди – 40%. В год перерабатывается 310000 тонн штейна.

В качестве кремнистого флюса используется окисленная руда состава: SiO2 –65 %; Fe – 5%; CaO – 1,8%; S -0,3%; Al2O3 -7,5%; прочих – 20,4%.

В конвертере перерабатываются обороты металлургического производства, имеющие состав: Cu – 19,8%; Fe – 41%; S 7,5%; SiO2 – 13,2%; CaО – 2,2%;  Al2O3 – 4,9%; прочие – 11, %. Процесс ведется на получение черновой меди, содержащий 98,8 % меди и не более 0,1% S.

1. . Рациональный состав штейна.

Принимаем содержание серы 24%.

Всю медь штейна принимаем связанной в Cu2S. Подсчитываем количество Cu2S в 100 килограмм  штейна.

          Cu2S

64 · 2 + 32 = 160

Количество серы, связанной с медью равно:

[pic 1]            [pic 2] кг.

        Общее количество   Cu2S   равно:

                   10,0 + 40,0 = 50,0 кг.

        Остается сера, которая связана с железом. Количество этой серы:

                 24 – 10,0 = 14кг

        Железо связано с серой в виде FeS. Количество железа, связанное в   FeS:        

[pic 3]        [pic 4] кг.

        Итого FeS в штейне:

                      14 + 24,5= 38,5 кг.

 Согласно практики работы конвертерного производства содержание кислорода, связанного в магнетит в штейне для 40% штейна примерно равно 3,02 % от веса штейна. Следовательно, в 100 кг штейна 3,02 кг кислорода.

        С ним связано железо Fe3O4:

                       [pic 5]        [pic 6] кг.

        Итого магнетита в штейне:

                       3,02 + 7,93 = 10,95 кг.

                                         Рациональный состав штейна

Таблица 2.1

                    Рациональный состав кварцевого флюса

Принимаем, что вся сера, содержащаяся в кремнистой руде,  связана с           железом в пирит FeS2.

        Количество железа, связанного в пирит с серой:

           FeS2 

           56 – 64

           х  - 0,3

                     56 · 0,3

          х =                    =  0,26кг[pic 7]

                        64  

Количество пирита равно:

                 0,26 +0,3 = 0,56 кг

Оставшиеся от пирита железо связано в менонит  Fe2O3 × 3 Н2О.

Количество железа в меноните

                5 – 0,26 = 4074 кг

 Количество кислорода, связанного с железом в Fe2O3:

                56 · 2 – 16 · 3

                 4,74   -      х                                 х = 2,03

Итого Fe2O3 = 2,03 + 4,74 = 6,77 кг

        Кристаллической влаги в меноните:

          Fe3O3 · 3 Н2О

         160 – 3 · 18

          6,77  -   х

         3 · 18 · 6,77

...