6. Расчет материального баланса агломерационного обжига свинцовых концентратов

Исходные данные:

Химический состав Pb– концентрата, %:Pb– 50,2;Cu– 1,25;Fe– 7,5;S– 15,2;CaO– 2,5;Al₂O₃ – 0,5; прочие –до 100% (5,35%).

Флюсы:

железная руда FeО – 70,7%,SiO₂ – 15%,

известняк CaO-54,2,SiO₂-0,4прочие – 2,82%

Расчет шихту состоит в определение количество материалов поступающий на обжиг.

При обжиге свинцовых концентратов получают офлюсованный самоплавки агломерат то есть при расчете шихты предусматривается добавки флюсов в током случаи которая позволяет препоследующий плавки получает шлак по заданного состава.

Так как содержание Сuв концентрате относительно не велико (1,25%) то плавку нужно проводить без оброозаваие штейна и степень обжига агломерата составляет.

Расчет ведем на 100 кг концентрата.

Определим состав самоплавки шлака то есть при плавки без флюсов.

Принимаем все пыли агломерата и шахтные плавки то есть при плавки агломерата шлак переедет весь ZnвсеFeSiO₂весьCaOиAl₂O₃и проч.

Zn,будет находит в шлакеZnO:Feв формеFeO

Прочие-5,35

Найдем массу ZnOиFeOв самоплавки шлака

ZnO-Zn3кг

M_ZnO=3,7кг

FeO-Fe7,5кг

M_FeO=3,6

Полученные сведем на таблицу 1

Таблица 1 – Вещественный состав свинцового концентрата.

Компоненты шлака	Количество, кг	Количество, %
SiO2	14,5	40
CaO	2,5	7
Al2O3	0,5	1,25
FeO	9,6	26,3
ZnO	3,7	10,2
прочие	5,35	15
Всего	36,65	100

Исходя из установленной требовании состова шлака общая содержание ZnOиAl₂O₃в шлаке не должно превышать 20-24%

Общая содержание CaOиZnOдолжно быть близко к 28-30% содержаниеSiO₂иZnOменьше 40%

Из данных таблицы 1 следует что самоплавки шлак не соотстветсвует этим требованием следовательно для корректировки его состава в шихту агломерации необходимо добавить флюсы.

При плавки без флюсов получается кислый шлак с малым содержанием Fe0 иCaOпоэтому требуется флюсы; Железная руда и известняк

Зададим требуемое соотношение между основными компонентами

Обозначим необходимо количество известняка Xкг а железная рудаYкг

Х=10,44 известняк

У=11,84 железная руда

Состав и количество конечных шлака приведена на таблице №2

CaCO₃-CaO X=96,78 кг

^{x 54.2}

Таблица 2. Состав и количество и конечного шлака

Компоненты шлака	Количество, кг	Количество, %
SiO2	16,31	30,26
CaO	8,1	15,02
Al2O3	0,5	0,92
FeO	17,99	33,37
ZnO	3,7	6,8
прочие	7,3	13,54
Всего	53,9	100

Состав конечного шлака соответствует заданного соотношение CaO,SiO,FeOв шлаке.

Состав рудной шихты приведен в таблице №3

Таблица №3 Состав рудной шихты без оборотного агломерата.

Компонент Pв концетрат Железная руда Известняк Всего

Количество, кг 100 11,84 10,44 122,28

Количество, % 81,7 9,6 8,5 100

Количество Sтак какPв концентрате 15,2%Sто в 81,7 содержится

81,70,152=12,42кгSто есть в рудной шихте содержится

Чтобы в результате одноступенчатое обжига получить агломерат содержание S-1,5% в рудной шихту необходимо ввести оборотный агломерат

Примим что в окончательной шихте обжига содержание Sсос-ет 7%.

Количество оборотного агломерата Х кг в 100кг окончательной шихты равно 1000,07=7кг количествоSв (100-Х)кг рудный шихты равно

Х=36,8кг оборотного агломерата 63,2кг рудной шихты.

Состав окончательного шихта приведен в таблице№4

Таблица№4 Состав окончательного шихта

Компонент Pв концетрат Железная руда Известняк Оборотный агломерат Всего

Содержание% 50,76 5,96 5,3 36,8 100

Влажность шихты равно 8%.

Заключение

При изучении метода получения свинца шахтной восстановительной плавки, предварительно окислительного концентрата можно сделать следующие выводы:

1. Чтобы получить металлический свинец методом восстановительной плавки из сульфидных концентратов, их нужно предварительно подвергнуть окислительному обжигу с одновременным спеканием, так как плавку на черновой свинец ведут в шахтных печах. Обожженный агломерат плавят с коксом; свинец при этом восстанавливается по реакции

PbO + CO = Pb + CO2.

Примеси с большим сродством к кислороду при плавке образуют шлак, а с малым - восстанавливаются до металлов и растворяются в свинце. Загрязненный свинец, содержащий обычно не менее десяти примесей, называется черновым. После выпуска из печи черновой свинец в жидком виде направляют на рафинирование.

Принципиальная технологическая схема получения металлического свинца из сульфидных руд с использованием восстановительной плавки приведена.