Производство вольфрамового ангидрида вскрытием вольфрамового концентрата автоклавно–содовым выщелачиванием (стр. 4 из 4)

5. Расчет специальной части курсовой работы

5.1 Задание

На предприятии получают в сутки 100 м³ автоклавных щелоков. Рассчитать суточный расход соляной кислоты (30% - ой) для неитролизации растворов и кол-во выделяющегося сероводорода при осаждении молибдена из раствора в виде трисульфида (MoS₃).

Состав автоклавных щелоков: г/л;

Na₂WO₃ - 100; Mo – 5 (в виде Na₂MoO₄);

Na₂CO₃ - 80 ; SiO₂ - 2 (в виде Na₂SiO₃)

5.2 Решение

Рассчитаем кол-во веществ находящихся в 100 м³автоклавных щелоков, т.к 100 м³=100000 л то:

Na₂WO₄ будет: 100 г/л * 100000 л = 10000 кг;

Na₂CO₃ будет: 80 г/л * 100000 л = 8000 кг;

Na₂SiO₃ : т.к. SiO₂ - 2 г/л

в перещёте на Na₂SiO₃ будет:

Na₂SiO₃= m(SiO₂)*M(Na₂SiO₃)/M(SiO₂) = 2*122/60=4,066 г/л,

Na₂SiO₃ в 100 м³ будет: 4,066 г/л * 100000 л = 406,66 кг;

Na₂MoO₄: т.к. Mo – 5 г/л

в перещёте на Na₂MoO₄ будет:

Na₂MoO₄= m(Mo)*M(Na₂MoO₄)/M(Mo) = 5*206/96=10,73 г/л,

Na₂MoO₄ в 100 м³ будет: 10,73 г/л * 100000 л = 1073кг.

Рассчитаем кол-во образовавшегося Na₂MoS₄ по реакции:

x = (1073*270)/206 =1406,36 кг;

y = (1073*4*56)/206 =1166,757 кг;

z = (1073*4*40)/206 = 833,4 кг.

Рассчитаем кол-во HCI для неитролизации раствора и осаждения MoS₃ и кол-во выделяющегося H₂S:

x₂ = (1406,36*2*36)/270 = 375,03 кг;

y₂ = (1406,36*34)/270 = 177,097 кг;

x₃ =(10000*2*36)/293,85 = 2450,23 кг;

x₄ = (8000*2*36)/106 = 5433,96 кг;

x₅ = (406,66*2*36)/122 = 239,99 кг;

x₆= (833,4*36)/40 = 750,06 кг.

Найдем общий расход соляной кислоты на неитролизацию:

m(HCI) = x₂+x₃+x₄+x₅+x₆ = 239,99+5433,96+2450,23+375,03+750,06 = 9249,27 кг;

m(HCI – 30%-ой) = 9249,27/0,3 = 30830,9 кг.

Ответ: На нейтрализацию 100 м³автоклавных щелоков потребуется 30830,9 кг соляной кислоты (30% - ой) и при этом выделится 177,097 кг сероводорода.

Заключение

Автоклавное выщелачивание является наиболее интенсивным вариантом вскрытия разнообразного вида минерального сырья и полупродуктов. Особенно для вскрытия шеелитовых концентратов этот способ особенно эффективен и наиболее применим в производстве. Это достигается за счет использования повышенных температур (400-600 К), давлений реакционного газа (0,2-0,15МПа). Поскольку процесс осуществляется в герметичной аппаратуре, это и наиболее экологически оптимальный вариант выщелачивания, обеспечивающий эффективное использование теплоносителя и реакционного газа. Но используемая для этого процесса аппаратура дорогая и сложная в эксплуатации. Так же к недостаткам процесса следует отнести большой расход Na₂СО₃, высокая концентрация избыточной Na₂СО₃ влечет за собой повышенный расход кислот на нейтрализацию растворов и соответственно большие затраты на утилизацию растворов. Возможен большой расход пара, это решается с помощью теплоизоляции, теплообменника.

Список литературы

1) Зеликман А.Н., Никитина Л.С. Вольфрам: Учебник для студентов вузов.- М.: Металлургиздат, 1978. – 272с.

2) Зеликман А.Н., Коршунов Б.Г. Металлургия редких металлов: Учебник для вузов. - 2-е издание.- М.: Металлургия, 1991.- 432с.

3) Зеликман А.Н. Металлургия тугоплавких металлов.: Учебник для студентов вузов. – М.: Металлургизд, 1986.- 395с.

4) Конецкий Ч.В. Структура и свойства тугоплавких металлов: Учебник для студентов вузов. – М.: Металлургия, 1974.- 206с.