Расчетная часть

1. Расчет рационального состава концентрата

1) Определяем количество PbS:

M (Pb) = 207,19 – M (PbS) = 239,25

49,5 кг Pb – x кг PbS;

x = 57,16 кг PbS.

В нем S: 57,16 – 49,5 = 7,66 кг.

2) Определяем количество ZnS:

M (Zn) = 65,37 – M (ZnS) = 97,43

12,5кг Zn – x кг ZnS;

x = 18,63 кг ZnS.

В нем S: 18,63 – 12,5 = 6,13 кг.

3) Определяем количество CuFeS₂:

M (Cu) = 63,55 – M (CuFeS₂) = 183,52

2,0 кг Cu – x кг CuFeS₂;

x = 5,78 кг CuFeS₂.

В нем S: M (CuFeS₂) = 183,52 – 2M (S) = 64,12

5,78 Кг CuFeS2 – X кг 2s;

x = 2,02 кг,

тогда Fe: 5,78– 2,0 – 2,02 = 1,76 кг.

Всего с этими минералами связано серы: 7,66 кг – с PbS; 6,13 кг – с ZnS; 2,02 кг – с CuFeS₂.

7,66 + 6,13 + 2,02 = 15,81 кг S.

Остальная сера в количестве 20,3 – 15,81 = 4,49 кг будет связана с железом в FeS₂ и Fe₇S₈. Для их образования имеется свободного железа 7,5 – 1,76 = 5,74 кг.

4) Определяем количество FeS₂ и Fe₇S₈.

обозначим через «a» кг количество Fe в FeS₂, тогда «(5,74 – а)» кг - количество Fe в Fe₇S₈.

Составляем уравнения:

а) для FeS₂:

M (Fe) = 55,85 – 2M (S) = 64,12

a кг Fe – x кг 2S;

x = 1,15 ∙ a кг S в FeS₂.

б) для Fe₇S₈:

M (Fe₇) = 390,95 – M (S₈) = 256,48

5,74– a кг 7Fe – y кг 8S;

y = 3,76 – 0,66 ∙ а кг S в Fe₇S₈.

Так как «х + у = 4,49» кг (количество серы в двух минералах: FeS₂ и Fe₇S₈), «x = 1,15 ∙ a» кг, «y = 3,76 – 0,66 ∙ а» кг.

Находим a: 1,15 ∙ a + 3,76 – 0,66 ∙ а = 4,49; а = 1,49 кг Fe в FeS₂;

5,74 – 1,49 = 4,25 кг Fe в Fe₇S₈.

x = 1,15 ∙ a = 1,15 ∙ 1,49 = 1,71 кг S₂;

y = 3,76 – 0,66 ∙ а = 3,76 – 0,66 ∙ 1,49 = 2,78 кг S₈.

Следовательно, количество FeS₂: 1,49 + 1,71 = 3,20 кг;

количество Fe₇S₈: 4,25 + 2,78 = 7,03 кг.

5) Определяем количество CaCO₃:

M (CaO) = 56,08 – M (CaCO₃) = 100,09

1 кг CaO – x кг CaCO₃;

x = 1,79 кг CaCO₃.

В нем CO₂: 1,79 – 1 = 0,79 кг.

По полученным расчетным данным составляем таблицу рационального состава концентрата:

Таблица 2

Рациональный состав концентрата

	Pb	Zn	Cu	Fe	S	CaO	CO2	SiO2	Al2O3	Прочие	Всего
PbS	49,5	-	+	-	7,66	-	-	-	-	-	57,16
ZnS	-	12,5	-	-	6,13	-	-	-	-	-	18,63
CuFeS2	-	-	3,1	1,76	2,02	-	-	-	-	-	6,88
FeS2	-	-	-	1,49	1,71	-	-	-	-	-	3,2
Fe7S8	-	-	-	4,25	2,78	-	-	-	-	-	7,03
CaCO3	-	-	-	-	-	2,5	1,96	-	-	-	4,46
SiO2	-	-	-	-	-	-	-	2,0	-	-	2,0
Al2O3	-	-	-	-	-	-	-	-	0,5	-	0,5
Прочие	-	-	-	-	-	-	-	-	-	0,14	0,14
Всего	49,5	12,5	3,1	7,5	20,3	2,5	1,96	2,0	0,5	0,14	100

2. Расчет рационального состава флюсов

Аналогично производим расчет рационального состава флюсов. Обычно составляющие флюсов находятся в виде следующих минералов:

Fe – в виде Fe₂O₃;

CaO – в виде CaCO₃;

SiO₂, Al₂O₃ – в виде SiO₂, Al₂O₃;

Mg – в виде MgCO₃.

1) Кварцевая руда.

В ней SiO₂ – 94 кг.

Определяем количество Fe₂O₃:

2M (Fe) = 111,7 – M (Fe₂O₃) = 159,7

1,9 кг 2Fe – x кг Fe₂O₃;

x = 2,72 кг Fe₂O₃.

В нем O₂: 2,72 – 1,9 = 0,82 кг.

2) Известняк.

В ней SiO₂ – 6,7 кг.

а) Определяем CaCO₃:

M (CaO) = 56,08 – M (CaCO₃) = 100,09

48,2 кг CaO – x кг CaCO₃;

x = 86,03 кг CaCO₃.

В нем CO₂: 86,03 – 48,2 = 37,83 кг.

б) Определяем количество Fe₂O₃:

2M (Fe) = 111,7 – M (Fe₂O₃) = 159,7

5,3 кг 2Fe – x кг Fe₂O₃;

x = 7,58 кг Fe₂O₃.

В нем O₂: 7,58 – 5,3 = 2,28 кг.

3) Железная руда.

В нем SiO₂ – 9 кг.

а) Определяем количество Fe₂O₃:

2M (Fe) = 111,7 – M (Fe₂O₃) = 159,7

59,5 кг 2Fe – x кг Fe₂O₃;

x = 85,07 кг Fe₂O₃.

В нем O₂: 85,07 – 59,5 = 25,57 кг.

б) Определяем количество CaCO₃:

M (CaO) = 56,08 – M (CaCO₃) = 100,09

2 кг CaO – x кг CaCO₃;

x = 3,57 кг CaCO₃.

В нем CO₂: 3,57 – 2 = 1,57 кг.

По полученным расчетным данным составляем таблицу рационального состава флюсов:

	Кварцевая руда					Известняк								Железная руда
	SiO2	Fe	O2	прочие	всего		SiO2	Fe	O2	CaO	CO2	прочие	всего		SiO2	Fe	O2	CaO	CO2	прочие	всего
Fe2O3	-	1,9	0,82	-	2,72		-	5,3	2,28	-	-	-	7,58		-	59,5	25,57	-	-	-	85,07
SiO2	94	-	-	-	94		6,7	-	-	-	-	-	6,7		9	-	-	-	-	-	9
CaCO3	-	-	-	-	-		-	-	-	48,2	37,83	-	86,03		-	-	-	2	1,57	-	3,57
Прочие	-	-	-	3,28	3,28		-	-	-	-	-	0,31	0,31		-	-	-	-	-	0,29	0,29
Всего	94	1,9	0,82	3,28	100		6,7	5,3	2,28	48,2	37,83	0,31	100		9	59,5	25,57	2	1,57	0,29	100

Таблица 3

Рациональный состав флюсов