Рациональный состав медно-пиритного концентрата

Химический состав концентрата: 19,0 % , 30,0 % , 0,7 % , 35,0 % , 5,0 % , 0,6 % , 2,5 % , 0,8% MgO, 6,4 % 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.

Подсчитываем содержание халькопирита на 100 кг руды.

1) Меди в халькопирите:

19 · 0,67 = 12,73 %

63,5 г входят в состав 183,5 г .

12,73 кг – кг ,

кг

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

Количество серы в халькопирите:

183,5 г содержат 64,2 г ,

36,78 кг – кг ,

кг

Количество железа в халькопирите:

183,5 г содержат 55,8 г ,

36,78 кг – кг ,

кг

Проверка: 12,73 + 12,83 + 11,18 = 36,78 кг

2) Меди в ковеллине:

19·0,33 = 6,27 %

63,5 г входят в 95,6 г ,

6,27 кг – в кг ,

кг

Количество серы в ковеллине:

95,6 г содержат 32,1 г ,

9,44 кг – кг ,

кг

Проверка: 6,27 + 3,17 = 9,44 кг

Весь цинк содержится в виде сфалерита.

3) Количество сфалерита в концентрате:

65,4 г входят в 97,5 г ,

0,7 кг – в кг ,

кг

Количество серы в сфалерите:

97,5 г содержат 32,1 г ,

1,04 кг – кг ,

кг

Проверка: 0,7 + 0,34 = 1,04 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:

30 – 11,18 = 18,82 кг

Количество серы в пирите и пирротине:

35,0 – (12,86 + 3,17 + 0,34) = 18,63 кг

По железу:

(1 8,82- )

Составляем уравнение для :

55,8кг Fe - 64,2 кг S

кг Fe - X кг S

Х=1,15 кг S в пирите

Составляем уравнение для

кг Fe - кг S

(18,82- ) кг Fe – Y кг S

кгS пирротине

Х+Y=18,63

Y

Проверка: 14,57+4,05=18,63

Результаты расчета рационального состава медно-пиритного концентрата сведены в таблицу 1.

Таблица 1 – Рациональный состав медно-пиритного концентрата, %

Компоненты	Минералы	Пустая порода	Всего
	12,73	6,27	-	-	-	-	-	19,0
	11,18	-	-	12,67	6,15	-	-	30,0
	-	-	0,7	-	-	-	-	0,7
	12,86	3,17	0,34	14,57	4,05	-	-	35,0
	-	-	-	-	-	-	5,0	5,0
	-	-	-	-	-	0,6	-	0,6
MgO	- -	- -	- -	- -	- -	- 0,8	2,5 -	2,5 0,8
Прочие	-	-	-	-	-	1,34	5,06	6,4
Итого	36,78	9,44	1,04	27,24	10,2	2,74	12,56

В концентрате, судя по потерям от прокаливания, и содержатся в углекислых минералах: известняке () и магнезите (). В 100 кг концентрата содержится:

известняка:

на 56,1 г - 100,1 г ,

на 0,6 кг - кг ,

кг;

связанного :

100,1 г содержат 44 г ,

1,07 кг – кг ,

кг ;

магнезита:

на 40,3 г имеется 84,3 г ,

на 0,8 кг – кг ,

кг ;

связанного :

84,3 г содержат 44 г ,

1,67 кг – кг ,

кг .

Проверка: 0,6 + 0,47 = 1,07 кг

0,8 + 0,87 = 1,67 кг .

В соответствии с данными таблицы 1 в 100 кг концентрата содержится 36,78 кг халькопирита. По реакции

4 → 2 + 4 + (1)

выделяется четвертая часть серы в парообразном состоянии:

12,86: 4 = 3,22 кг ,

и образуется сульфида меди (I)

кг ,

в которых содержится 15,94: 159,1 · 127,0 = 12,72 кг

15,94: 159,1 · 32,1 = 3,22 кг серы.

Образуется сернистого железа

кг ,

в которых содержится 17,62: 87,9 · 55,8 = 11,19 кг

17,62: 87,9 · 32,1 = 6,43 кг

Проверка: 3,22 + 15,94 + 17,62 = 36,78 кг

Пирита в концентрате 27,24 кг.

2 → 2 + . (2)

В парообразном состоянии выделяется половина серы.

14,57: 2 = 7,285 кг

По таблице 2 очень легко определить количество , образующегося в ходе реакции (2):

12,67 + 7,285 = 19,955 кг

Проверка: 19,955 + 7,285 = 27,24 кг

Ковеллина в концентрате 9,44 кг.

4 → 2 + (3)

Выделяется половина серы в парообразном состоянии:

3,17: 2 = 1,585 кг.

По таблице 2 определяем количество :

6,27 + 1,582 = 7,855 кг

Проверка: 7,855 + 1,585 = 9,44 кг

Пирротина в концентрате 10,2 кг

Выделяется половина серы в парообразном состоянии:

4,05:8=0,506 кг

По таблице 2 определяем количествоFeS:

6,15+4,05-0,506=96,94

Проверка: 96,94+0,506=10,2 кг

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

	15,94 + 7,855 = 23,795
	96,94+17,62 + 19,955 = 134,515
(пар)	3,22+2,025 + 7,285+ 1,585 = 14,115

Десульфуризацию по реакциям сульфидов различных металлов с оксидами железа шихты мы подсчитать не можем, поэтому принимаем её, по данным практики [1, 3], равной 5,0-15,0 % от оставшейся "твёрдой" серы.

Дальше расчёт ведётся по предложенной методике. Для определения процента извлечения меди в штейн рекомендуется [4] следующая формула:

= - =35-14,115=20,885

= +0,1 =14,115+2,1=16,215

=46,33

2.2. Расчет количества и состава штейна

Перешло в штейн серы 35 – 16,215 = 18,785 кг. В заводских штейнах отражательной плавки содержание меди равно 20-40 % (таблица 1). Таким штейнам отвечает содержание серы, близкое к 25 % [1].

Если известно более точное содержание серы по заводским анализам, то нужно пользоваться данными практики (24-26 %). При металлургических расчетах без больших погрешностей для конечных результатов принимают содержание серы в медном штейне отражательной плавки равным 25 % (правило Мостовича В.Я.).

Количество штейна:

18,785: 0,25 = 75,14 кг.

При заданном извлечении меди в штейн (таблица 1) из 100 кг огарка в штейн перейдет меди

кг.

Содержание меди в штейне составит

.

Такого состава штейны часто получаются на практике. Если желательно получить более богатые медью штейны, то следует увеличить десульфуризацию при обжиге.

Содержание кислорода в медных штейнах соответствует содержанию меди следующим образом [4, 5], %:

Медь	5,0	10,0	20,0	30,0	40,0	50,0	60,0
Кислород	7,14	6,54	5,38 6,12*	4,21 4,65*	3,02 3,12*	1,9 1,54*	0,7 1,24*

Штейн с содержанием 24,53 % Cu должен содержать 4,85 % кислорода (в виде растворенного )

кг.

При плавке на такой, относительно "бедный", штейн, в него перейдет около 40 % Zn, или кг.

По этим данным составляем таблицу 2.

Таблица 2 – Состав штейна

Компонент	кг	%
Cu	18,43	24,53
Fe		45,22
S	18,785	25,0
	3,64	4,85
Zn	0,28	0,4
Итого	75,14	100,0

Компоненты	Минералы	Итого
	FeS	ZnS
	18,43	-	-	-	18,43
	-	24,48	-	9,52
	4,66 -	13,985 -	0,14 0,28	- -	18,785 0,28
	-	-	-	3,62	3,64
Итого	23,09	38,465	0,42	13,16	75,14

Дата добавления: 2015-08-09