Главная | Обратная связь

Степень десульфуризации

Рациональный состав медно-пиритного

Концентрата

Химический состав концентрата: 15,7 % Cu, 33,6 % Fe, 6,8 % Zn, 39,4 % S, 0,7% SiO₂ , 0,5% CaO, 2,0% Al₂O₃, 1,3 % прочие.

По минералогическому составу ориентировочно две трети меди находится в виде халькопирита, а одна треть – в виде ковеллина; цинк – в виде сфалерита и всё остальное железо – в виде пирита и пирротине.

1) Подсчитываем содержание халькопирита на 100 кг руды.

Меди в халькопирите,:

15,7 · 0,67 = 10,5 %

63,5 г Cuвходят в состав 183,5 г CuFeS₂ .

10,5 кг Cu– Xкг CuFeS₂ ,

X= ₂

Зная количество и состав халькопирита, рассчитываем, сколько серы и железа связано в халькопирите.

Количество серы в халькопирите:

183,5 г CuFeS₂ содержат 64,2 г S,

30,34 кг CuFeS₂ – Xкг S,

X= S

Количество железа в халькопирите:

183,5 г CuFeS₂ содержат 55,8 г Fe,

30,34 кг CuFeS₂– X кг Fe,

X= Fe

Проверка: 10,5 + 10,6 + 9,22= 30,32 кг

2) Меди в ковеллине:

15,7 ·0,33 = 5,18 %

63,5 г Cu входят в 95,6 г CuS ,

5,18 кг Cu – в X кг , CuS

X= CuS

Количество серы в ковеллине:

95,6 г CuS содержат 32,1 г S ,

7,8 кг CuS – X кг S,

X= S

Проверка: 5,18 + 2,16 = 7,34кг

Весь цинк содержится в виде сфалерита.

3) Количество сфалерита в концентрате:

65,4 г Zn входят в 97,5 г ZnS ,

6,8 кг Zn – в X кг ZnS ,

X= кг ZnS

Количество серы в сфалерите:

97,5 г ZnS содержат 32,1 г S ,

10,13 кг ZnS – X кг S ,

X= S

Проверка: 6,8 + 3,33 = 10,13 кг

Железо и сера, кроме того, содержатся ещё в пирите и отсутствуют во всех других компонентах пустой породы, что даёт возможность определить по остатку количество железа и серы.

4) Количество железа в пирите и пирротине:

33,6 – 9,22 = 24,38 кг Fe

Количество серы в пирите:

39,4 – (10,6 + 2,16 + 3,33) = 22,86 кг S

FeS₂ : a кг Fe

Fe₇S₈ : (24,38 – а) кг Fe

FeS₂ :

55,8 г Fe – 64,2 г S

а - х

X=

Fe₇S₈ :

7 × 55,8 г Fe – 8 × 32,1 г S

(24,38 – а ) - y

y = = 15,96 – 0,655 а

x + y = 22,86 кг

1,15 а + 15,96 – 0,655 а = 22,86 кг

0,495 а = 6,9

А = 13,96

Fe₇S₈ : 24,38 – 13,93 = 10,45 кг Fe

15,96 – 0,655 × 13,93 = 6,84 кг S

FeS₂: 1,15 × 13,93 = 16,01 кг S

Таблица 1 – Рациональный состав медно-пиритного концентрата, %

Компоненты	Минералы	Пустая порода	Всего
CuFeS2	CuS	ZnS	FeS2	Fe7S8
Cu	10,5	5,18	-	-	-	-	15,68
Fe	9,22	-	-	13,93	10,45	-	33,6
Zn	-	-	6,8	-	-	-	6,8
S	10,6	2,16	3,33	16,01	6,84	-	39,4
SiO2	-	-	-	-	-	0,7	0,7
CaO	-	-	-	-	-	0,5	0,5
Al2O3	-	-	-	-	-	2,0	2,0
Прочие	-	-	-	-	-	1,3	1,3
Итого :	30,32	7,79	10,13	29,94	17,29	4,5

 

Степень десульфуризации

 

Десульфуризацию по реакциям сульфидов различных металлов с оксидами железа шихты мы подсчитать не можем, поэтому принимаем её, равной 5,0-15,0

% от оставшейся "твёрдой" серы.

В соответствии с данными таблицы 1 в 100 кг концентрата содержится 30,32 кг халькопирита. По реакции :

4CuFeS₂ – 2Cu₂S + 4FeS + S₂ (1)

выделяется четвертая часть серы в парообразном состоянии:

10,6 : 4 = 2,65 кг S,

и образуется сульфида меди (I)

кг Cu₂S,

в которых содержится 13,15 : 159,1 · 127,0 = 10,4 кг Cu

13,15 : 159,1 · 32,1 = 2,65 кг серы.

Образуется сернистого железа

кг FeS ,

в которых содержится

14,5 : 87,9 · 55,8 = 9,2 кг Fe

14,5 : 87,9 · 32,1 = 5,3 кг S

Проверка : 2,65 + 10,02 + 13,15 = 30,3 кг CuFeS₂

Пирита в концентрате 29,94 кг .

2FeS₂ → 2FeS + S₂ . (2)

В парообразном состоянии выделяется половина серы.

16,1 : 2 = 8 кг S

Пирротина в концентрате 17,29

Fe₇S₈ - 7FeS + ½ S₂

В парообразном состоянии

6,84:8=0,85 кг S

Количество FeS:

13,93 + 8= 21,93 кг FeS

Проверка : 21,93+8 = 29,93 кг FeS₂

Количество Fe₇S₈:

10,45+(6,84+0,85) = 16,44 кг FeS

Проверка : 16,44+0,85 = 17,29 кг Fe₇S₈

Ковеллина в концентрате 7,8 кг.

4CuS → 2Cu₂S + S₂ (3)

Выделяется половина серы в парообразном состоянии:

2,65 : 2 = 1,325 кг.

По таблице 1 определяем количество Cu₂S :

5,18 + 1,325= 6,5 кг

Проверка : 1,325 + 6,5 = 7,8 кг CuS

Всего после разложения минералов и до начала их окисления (фактически оба эти процесса протекают одновременно и параллельно) образуется, кг:

Cu₂S 13,15 + 6,5 = 19,65

FeS 14,5 + 21,93+16,44 = 52,87

S₂ (пар) 2,65 + 1,325 + 8+,085 = 12,825

- степень десульфуризации:

Реакции взаимодействия дают 10% от «тв S₂»

«тв S₂» : исх. S₂ - S₂ (пар) = 39,4 – 12,825 = 26,575

Д_S = × 100% =