Файл: Методические указания к выполнению практических работ по по предмету металлургия редких металлов по направлениям бакалавриата.doc

Внутренний диаметр люка, м…………………………………..0,4

Внутреннее давление, МПа…………………………………….2,5

Ширина прокладки, м, b………………………………………..0,012

Допускаемое напряжение на изгиб для стали

марки Ст3, МПа, _ИЗ……………………………………………250

Коэффициент ослабления при отсутствии

отверстий в крышке, К_Т…………………………………………………1

Прибавка на коррозию (по справочным данным), м……………0,002

Коэффициент, зависящий от типа крышки, К₁………………….1

Удельная нагрузка на площадь прокладки

для паронита, Па/м², q…………………………………………….30

Предел текучести для стали марки Ст3, МПа, _T………………240

Поправочный коэффициент (по справочным данным), ………1

Толщина стенки люка, м, S………………………………………..0,01
Размеры крышки люка и диаметра стягивающих шпилек определяем по формулам (2.7) – (2.10): D_П =0,4+0,012=0,412 м; р_с=0,96 ·1 · 0,412² ·2,45= = 0,4 МПа;

р_н = 3·0,412 · 12 · 10^-3 · 30 = 0,445 МПа; р_б = (0,4 + 0,445) = 0,845 МПа.

Расчетный диаметр шпильки

- 0,412) = 0,012 м.

Принимаем шпильку М12 диаметром 12 мм.

По справочным данным, шпилька М12 имеет площадь поперечного сечения F_ш=74,7·10^-6 м². расчетное количество шпилек . Принимаем число шпилек равным 150. далее D_н = 0,4 + 2 · 0,01 = 0,42 м. D_ш = 0,42 + 2,2 · 0,012 + 0,01 = 0,456 м.

Высота крышки в месте уплотнения

м.

Принимаем h = 17 мм.

Величина



Тогда высота средней части крышки

+ 0,02 = 0,03 м.

Принимаем h₁ = 30 мм. Определение количества автоклавов для обеспечения заданной производительности

Устанавливаем суточный материальный поток на операции выщелачивания шеелитового концентрата. Коэффициент пересчета материального баланса на 100 кг концентрата к суточной производительности 20 т/сут составит: 20000/100=200 кг (или 0,2 т).

---

В этом случае суточный материальный поток на операции будет:

Поступило, т		Получено, т
Концентрат	20	Раствор	470,219∙0,2=94,044
Сода	77,5∙0,2=15,5	Кек влажный	66,041∙0,2=13,208
Вода	320,5∙0,2=64,1	Газ	1,74∙0,2=0,348
Конденсат	40∙0,2=8
Итого	107,6	Итого	107,6

Масса пульпы (без конденсата), поступающей на выщелачивание за 1 сут: 20+15,5+64,1=99,6 т. По данным практики, плотность пульпы, поступающей на выщелачивание, 1,5 т/м³. тогда объем пульпы, поступающей на выщелачивание за 1 сут: 99,6 / 1,5 = 66,4 м³.

К установке принимаем широко распространенный в практике вертикальный автоклав с обогревом и перемешиванием острым паром емкостью 5 м³. коэффициент заполнения автоклава 0,6. цикл автоклавного выщелачивания складывается из следующих операций: загрузка 0,5ч.; разогрев 1ч.; выдержка при температуре выщелачивания 2ч.; разгрузка 0,5ч.; всего 4ч.

Таким образом, в соответствии с формулой (2) в одном автоклаве за 1 сут можно осуществить циклов Z = 24 / 4 = 6.

Объем пульпы, который может переработать за 1 сут один автоклав, с учетом коэффициента заполнения и продолжительности выщелачивания будет: 5 ∙ 0,6 ∙ 6 = 18 м³.

Необходимое количество автоклавов для обеспечения заданной производительности (1): n = 66,4 / (5 ∙ 0,6 ∙ 6) = 3,7. К установке принимаем четыре автоклава.

Технические показатели процесса и автоклава следующие:

Объем, м³…………………………………………………….5

Высота, мм…………………………………………………..6700

Внутренний диаметр, мм……………………………………1000

Содовый эквивалент…………………………………………2,5

Температура выщелачивания, ⁰С……………………………225

Извлечение вольфрама в раствор, %.....................................96,2

Выход кека (влажного), %......................................................66

Содержание WO₃ в кеке, %....................................................3
Задание: Расчет автоклава для разложения шеелитового концентрата в содовом растворе.

Таблица 3.

№	DB, м	hB, м	Р, Ма	B, м	QК, Т/СУТ
1	0,8	0,2	2,2	0,009	35
2	0,85	0,2	2,3	0,01	40
3	0,9	0,22	2,4	0,012	15
4	0,95	0,22	2,4	0,014	18
5	1,1	0,23	2,5	0,015	20
6	0,8	0,21	2,1	0,0095	25
7	0,85	0,22	2,1	0,011	25
8	0,9	0,23	2,3	0,013	30
9	0,95	0,24	2,2	0,014	40
10	1,1	0,25	2,4	0,009	15

---

Практическая работа №__.

РАСЧЕТ МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО И РАЦИОНАЛЬНОГО СОСТАВА МОЛИБДЕНОВОГО КОНЦЕНТРАТА
Цель работы: Ознакомление студента химическими процессами протекающими при разложение концентрата и действие различных соединений на качество получаемого продукта.
3.1. Рациональный состав продукта

Расчет ведем на 100 кг промпродукта.

1) 1000,2641= 26,41 кг Мо

В МоS₂ 60 % Мо – 40 % S₂

26,41 кг Мо – 60 %

х кг S₂ – 40 %

х=26,4140:60 =17,61 кг S₂

МоS₂=26,41+17,61=44,02 кг

2) 1000,047 = 4,7 кг Сu

В СuS 66,5 % и 33,5 %

4,7 кг Сu – 66,5 %

х кг S₂ – 33,5 %

х=4,733,5: 66,5=2,37 кг

СuS=4,7+2,37=7,07 кг

3) 1000,067=6,7 кг Fe

В FeS₂ 46?6 % Fe и 53,4 % S₂

6,7 кг Fe – 46,6 %

х кг S₂ – 53,4 %

х=6,753,4:46,6=7,68 кг

FeS₂=7,68+6,7=14,38 кг

4) 1000,0078=0,78 кг Zn

В ZnS 67,1 % Zn и 32,9 S

0,78 кг Zn – 67,1 %

х кг S₂ – 32,9 %

х=0,7832,9:67,1=0,38 кг S

ZnS = 0,78+0,38=1,16 кг
5) 1000,17=1,7 кг Mg

В MgСО₃ 29 % Mg, 14 % С, 57 % О₂

1,7 кг Mg – 29 %

х кг С – 14 %

х=1,714:29=0,8 кг С

1,7 кг Mg – 29 %

х кг О₂ – 57 %

х=1,757:29=3,4 кг О₂

MgСО₃=1,7+0,8+3,4=5,9 кг

6) 1000,017=1,7 кг Са

1,7-0,2-0,01=1,5 кг Са

В СаСО₃ 40 % Са, 12 % С, 48 % О₂

1,5 кг Са – 40 %

х кг С – 12 %

х=1,512:40 = 0,5 кг С

1,5 кг Са – 40 %

х кг О₂ – 48 %

х=1,548:40=2 кг О₂

СаСО₃=1,5+0,5+2=4 кг
Результаты расчета сводим в табл. 1.

Таблица 1.

Рациональный состав продукта

Соединении	Состав										Всего
	Мо	Cu	Fe	Zn	S	Mg	Ca	O2	C	прочие	кг	%
МоS2	26,41				17,61						44,02	44,02
CuS		4,7			2,37						7,07	7,07
FeS2			7,68		6,7						14,38	14,38
ZnS				0,78	0,38						1,16	1,16
MgCO3						1,7		3,4	0,8		5,9	5,9
CaCO3							1,7	2	0,5		4,2	4,2
прочие										23,27	23,27	23,27
Всего	26,41	4,7	7,68	0,78	27,06	1,7	1,7	5,4	1,3	23,27	100	100

---

Задание:

№	Mo	W	Cu	Fe	Zn	Pb	S	Ca	Si	Al	прочие	Основные минералы
1	3,5	39	1,0	20,5	1,2	2,5	18,5	1,2	2,0	1,0	9,6	40 % Fe в составе FeWO4, 60 % Fe в составе FeS2, MoS2, CuS, ZnS, PbS, CaCO3, SiO2, Al2O3
2	30,5	-	6,5	10,5	0,5	0,5	31,0	1,2	1,2	1,5	16,6	75 % Мо в составе MoS2, 25 % Мо в составе MoO3, CuS, FeS2, ZnS, PbS, CaO, SiO2, Al2O3
3	1,2	42,5	1,2	16,8	1,0	2,0	14,2	1,5	2,5	0,5	16,6	60 % W в составе FeWO4, 40 % W в составе MnWO4, CuS, FeS2, MoS2, ZnS, PbS, CaCO3, SiO2, Al2O3
4	-	45,5	2,5	20,5	1,0	2,0	16,0	1,5	1,5	1,5	8	50 % W в составе FeWO4, 50 % W в составе MnWO4, CuS, FeS2, ZnS, PbS, CaCO3, SiO2, Al2O3
5	1,2	40	1,0	10,5	1,5	1,5	14,5	1,2	1,5		27,1	MnWO4, MoS2, FeS2, CuS, ZnS, PbS, CaCO3, SiO2
6	2,5	38,0	1,0	19,5	1,1	2,5	20,5	1,2	2,5	1,5	9,7	50 % Fe в составе FeWO4, 50 % Fe в составе FeS2, MoS2, CuS, ZnS, PbS, CaCO3, SiO2, Al2O3
7	30,5	5,2	1,2	10,5	1,5	1,1	26,5	4,5	3,5	2,5	13	MoS2, СаWO4, CuFeS2, FeS2, ZnS, PbS, CaCO3, SiO2, Al2O3
8	27,5	-	5,5	12,5	1,2	1,5	35,2	1,2	2,5	2,5	10,4	85 % Мо в составе MoS2, 15 % Мо в составе MoO3, CuFeS2, ZnS, PbS, CaCO3, SiO2, Al2O3
9	2,5	40	1,0	20,5	1,2	2,5	18,5	1,2	2,0	1,0	9,6	MoS2, CuS, 50 % Fe в составе FeWO4, 50 % Fe в составе FeS2, ZnS, PbS, CaCO3, SiO2, Al2O3
10	32,5	-	6,5	10,5	0,5	0,5	31,0	1,2	1,2	1,5	14,6	CuS, FeS2, 55 % Мо в составе MoS2, 45 % Мо в составе MoO3, ZnS, PbS, CaO, SiO2, Al2O3
11	2,5	41,5	1,2	16,8	1,0	2,0	14,2	1,5	2,5	0,5	16,3	CuS, FeS2, 50 % W в составе FeWO4, 50 % W в составе MnWO4, MoS2, ZnS, PbS, CaCO3, SiO2, Al2O3
12	0,5	48,5	2,5	15,5	1,0	2,0	16,0	1,5	0,5	1,5	10,5	MoS2,80 % W в составе FeWO4, 20 % W в составе MnWO4, CuS, FeS2, ZnS, PbS, CaCO3, SiO2, Al2O3
13	2,0	42	1,0	10,5	1,5	1,5	14,5	1,2	1,5		24,3	MoS2, MnWO4, FeS2, CuS, ZnS, PbS, CaCO3, SiO2
14	1,5	40,5	1,0	15,5	1,1	2,5	20,5	1,2	2,5	1,5	12,2	MoS2, CuS, 30 % Fe в составе FeWO4, 70 % Fe в составе FeS2, ZnS, PbS, CaCO3, SiO2, Al2O3
15	29,5	3,5	1,2	12,5	1,5	1,1	26,5	4,5	3,5	2,5	13,7	СаWO4, CuFeS2, MoS2, FeS2, ZnS, PbS, CaCO3, SiO2, Al2O3
16	32,5	0,5	5,5	12,5	1,2	1,5	32,2	1,2	2,5	2,5	7,9	MnWO4, CuFeS2, 55 % Мо в составе MoS2, 45 % Мо в составе MoO3, ZnS, PbS, CaCO3, SiO2, Al2O3

---

---