ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 157
Скачиваний: 0
П О Т О Ч Н А Я С Х ЕМ А П О Л У Ч Е Н И Я М А Г Н И Т Н О Г О П О Р О Ш К А
Получение железоокисного пигмента
I
+
('ушка |
Потери при |
II упаковка |
сушке |
пигмента |
и упаковке |
Переработка железоокисного пигмента в магнитный порошок
|
Обезвоживание |
Потери, связанные с измене |
||
|
нием веса, загрузкой и раз |
|||
|
пигмента |
|||
|
грузкой печи |
|||
|
|
|
||
|
't- |
|
||
Потери |
восстановление |
Потери, связанные с измене |
||
нием веса, загрузкой и раз |
||||
водорода |
пигмента в магнетит |
|||
грузкой печи |
||||
|
|
|
||
|
I |
|
|
|
|
Окисление |
магнетита |
Потери, связанные с измене |
|
|
в магнитный |
на нием веса, загрузкой и раз |
||
|
порошок |
грузкой печи |
||
|
I |
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
Упаковка |
Потерн при расфасовке |
||
|
магнитного |
порошка |
и упаковке |
184
Примем количество вводимой в реактор серной кислоты рав
ным |
18 л. |
Это количество (в кг): |
|
|
|
18-1,83= 32,94 |
|
где |
1,83 г/см3 — плотность H 2S04. |
железа: |
|
Таким |
образом, при растворении сернокислого |
||
|
|
При ход |
Расход |
КГ %
кг %
Сернокислое |
железо |
2652 |
98,77 |
Сернокислое |
железо |
2587 |
96,35 |
|
Серная кислота . . |
32,94 |
1,23 |
в растворе ................ |
|||||
|
|
2684,94 |
100 |
Потери при растворении |
65 |
2,42 |
||
|
|
и фильтровании . . . |
||||||
|
|
|
|
Серная кислота . . . . |
32,94 |
1,23 |
||
|
|
|
|
|
|
|
2684,94 |
100 |
П р и г о т о в л е н и е |
а м м и а ч н о й |
в о д ы . |
Расход |
ам |
||||
миака (в кг) на 2587 кг сернокислого железа, |
согласно реакции (а): |
|||||||
|
|
|
2587 • 34 |
= |
578,3 |
|
|
|
|
|
|
152 |
|
|
|
|
|
где 34 — удвоенный молекулярный |
вес NH3. |
кислоты |
по реакции: |
|||||
Расход |
аммиака |
(в кг) |
на 32,94 кг серной |
JJ2S04 + 2 NH4OH = (NH4 )2S04 + гига
32,94 ■34 : 11,4
98
где 98 — молекулярный вес H 2S04. Расход 100°/о-ного аммиака (в кг):
578,3+11,4«*590
Расход 10%-ного аммиака —5900 кг.
Принимая величину потерь аммиака при осаждении 10%, т. е. 590 кг, получим, что нужно приготовить 10% раствора аммиака (в кг):
5900 + 590=6490
Таким образом, при получении аммиачного раствора:
|
Приход |
Расход |
||
Аммиак |
кг |
% |
кг |
% |
590 |
9 |
Аммиачная вода, содер |
|
|
Вода |
5900 |
91 |
жащая 590 кг 100%-но |
|
|
6490 |
100 |
го аммиака ................ 6490 |
100 |
|
6490 |
100 |
||
|
|
|
П о л у ч е н и е п и г м е н т а . Согласно реакции (а) образуется гидрата окиси железа (в кг):
2587 • 90 = 1530
152
где 90 — молекулярный вес Fe(OH)2.
185
Изменение веса при окислении гидрата окиси железа по реак
ции |
(б): |
|
|
|
|
2 |
-89 = 0,94 |
|
|
2 - 9 0 |
|
где |
89 — молекулярный вес |
FeOOH. |
|
При окислении образуется пигмента (в кг): |
|||
|
|
1530 |
-0,94= 1438,2 |
Принимая |
величину потерь при осаждении и окислении 10%, |
||
т. е. |
143,8 кг, |
получим пигмента (в кг): |
|
|
|
1438,2 • 90 = 1294 |
|
|
|
||
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
Расход кислорода воздуха (в кг) на получение 1438,2 кг пигмента: |
||||||||
|
|
|
1438,2 • 8 |
РР |
|
|
|
|
|
|
|
--- 7=)--- = 65 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1/8 |
|
|
|
|
|
где 8 — половина молекулярного |
веса |
0 2; 178 — удвоенный |
моле |
|||||
кулярный |
вес FeOOH. |
|
|
|
|
|
|
|
Таким |
образом, при получении пигмента: |
|
|
|||||
|
|
Приход |
|
|
|
Расход |
||
|
|
КГ |
% |
|
|
|
КГ |
0/ |
Сернокислое железо в |
Пигмент................ |
/О |
||||||
2587 |
80 |
1294 |
39,9 |
|||||
растворе ................ |
Потери |
пигмента |
при |
|
||||
Аммиак в воде . . . |
590 |
18 |
осаждении |
и окисле- |
4,4 |
|||
Кислород воздуха . . |
65 |
2 |
Н И И ............................ |
143,8 |
||||
|
|
3242 |
|
Потери |
в |
виде |
ПоО |
55,7 |
|
|
100 |
и (NH4)2S04 . . |
1804,2 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
3242 |
100 |
П р о м ы в к а |
и ф и л ь т р о в а н и е |
п и |
г м е н т а. |
При- |
нимая величину потерь на промывку и фильтрование 10%, т. е. 129,4 кг, получим пигмента (в кг):
1294— 129,4=1164,6
Таким образом, после промывки и фильтрования пигмента:
Приход |
|
Расход |
||
кг |
% |
Пигмент ................ |
КГ |
% |
Пигмент . . . . . . . 1294 |
100 |
1164,6 |
90 |
|
|
|
Потери пигмента |
при |
|
|
|
фильтровании и |
про- |
|
|
|
мывке ................ |
129,4 |
10 |
|
|
|
1294 |
100 |
С у |
ш к а и у п а к о в к а |
п и г м е н т а . Принимая величину |
потерь |
на сушку и упаковку |
2%, т. е. 23,3 кг, получим пигмента |
(в кг): |
|
|
|
1164,6—23,3= 1141,3 |
186
Таким образом, при сушке и упаковке пигмента:
|
Приход |
|
|
Расход |
||
|
к г |
% |
|
|
к г |
% |
Пигмент....................... |
1164,6 |
100 |
Пигмент........................... |
1141,3 |
98 |
|
|
|
|
Потерн пигмента |
при |
23,3 |
2 |
|
|
|
сушке п упаковке |
. . |
||
|
|
|
|
|
1164,6 |
100 |
Переработка железоокисного пигмента в магнитный порошок
О б е з в о ж и в а н и е |
п и г м е н т а . |
Изменение веса пиг |
|
мента при обезвоживании по реакции (г): |
|
||
где 159,7 — молекулярный |
вес |
Fe20 3. |
(в кг): |
При обезвоживании получим |
пигмента |
||
|
1141,3-0,9= 1026 |
|
С учетом потерь при загрузке и разгрузке прокалочной печи, которые примем за 19-о, на восстановление поступает пигмента (в кг):
1026 • 99
1016
100
Это количество составляет 70,6% от веса гидрата окиси железа
(1438,2 кг).
Таким образом, при обезвоживании пигмента:
|
Приход |
|
|
|
кг |
% |
|
Пигмент........................ |
1141,3 |
100 |
Пигмент................................ |
|
|
|
Потери пигмента в связи |
|
|
|
с изменением веса |
|
|
|
и при загрузке и раз- |
|
|
|
грузке п еч и ................ |
В о с с т а н о в л е н и е п и г м е н т а в м а г н е |
|||
нение веса |
продукта при восстановлении по реакции |
Расход
0'
К Г /0
1016 89,1
125,3 10,9
1141,3 100
ТИТ. Изме- (д):
2-231,55 = 0,97
3 ■159,7
где 231,55 — молекулярный вес Fe30 4.
При восстановлении образуется магнетита (в кг):
1016-0,97=985,6
С учетом потерь при загрузке и разгрузке восстановительной печи, принимаемых за 1%, на окисление поступает магнетита (в кг):
985,6 • 99
975,65
100
187
Это количество составляет 67,8% от веса гидрата окиси железа. Для получения 975,65 кг магнетита расходуется водорода (в кг):
|
|
|
|
|
|
975,65 -2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3-159,7 " |
,5 |
|
|
|
|
Расход |
водорода |
(в |
м3): |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
4,500 • 22,4 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
------2------ ~=50’4 |
|
|
|
||
• С учетом того, |
что на 1 кг порошка |
расходуется |
0,14 м3 водо |
||||||||
рода, |
поступает водорода |
(в |
м3): |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
975,65-0,14= 136 |
|
|
|||
Расходуется водорода (в кг): |
|
|
|
|
|||||||
Потери |
водорода |
(в |
м3): |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
136 —50,4=85,6 |
|
|
|||
Потери |
водорода |
(в |
|
кг): |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
85,6 - 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22,4 |
|
|
|
|
На |
продувку |
азотом |
на |
50 кг |
пигмента |
обычно |
расходуется |
||||
0,5 м3 |
газа, |
а на |
975,65 кг расходуется |
азота |
(в м3): |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
975,65 • 0,5 = |
9,76 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
Таким образом, при восстановлении пигмента в магнетит:
|
Приход |
|
|
Расход |
||
Пигмент |
КГ |
% |
|
|
к г |
% |
1016 |
98,9 |
М агнетит................ |
975,65 |
94,94 |
||
Водород ....................... |
12 ,2 |
1 ,1 |
Потери |
пигмента в свя- |
|
|
|
1028,1 |
|
зи с |
изменением веса |
|
|
|
100 |
и при загрузке и раз- |
44,75 |
4,3 |
||
|
|
|
грузке печи . . , |
|||
|
|
|
Потери водорода в ат- |
7,7 |
0,76 |
|
|
|
|
мосферѵ ............... |
|||
|
|
|
|
|
1028,1 |
100 |
О к и с л е н и е м а г н е т и т а в м а г н и т н ы: |
й п о р о - |
|||||
шо к . Изменение |
веса продукта |
при окислении по реакции |
(д): |
6 • 159,7
1,034
4-231,55
С учетом потерь при загрузке и разгрузке окислительной печи, принимаемых за 1 %, на упаковку поступает магнитного порошка
(в кг):
1009-99
998,9
100
188