Проект реконструкции цеха производства парамолибдата аммония с переработкой отходов (стр. 14 из 26)

или в пересчете на H₂SO₄:

Количество 10 %-го раствора серной кислоты с 30 % избытком:

Получено:

Количество образовавшейся воды:

Также известно, что в раствор переходит 0,036 кг молибдена, т.е.

Тогда 0,06 кг

заменит:

Масса раствора после рагенерации:

18,47 – 1,42 + 0,52 = 17,57 кг

Количество смолы после регенерации:

12,36 – 0,06 – 0,49 + 0,00192 + 1,392 = 13,26 кг или 43,8 м³.

Материальный баланс регенерации представлен в таблице 18.

Таблица 18 – Материальный баланс регенерации

Поступило				Получено
Материал	кг	Mo, кг	Объем, л	Продукт	кг	Mo, кг	Объем, л
Смола	12,36	0,04	41,47	Смола	13,26	0,009	43,8
Раствор серной кислоты	18,47	_	18,53	Раствор	17,57	0,031	18,53
Итого	30,83	0,04	60,00	Итого	30,83	0,04	62,33

Очистка от примесей

Поступило:

- Раствор с десорбции 132,07 кг (в т.ч. 22,03 кг Мо) или 105,9 л.

- Нитрат аммония (ρ=1,467 г/см³) с двукратным избытком

- Раствор аммиака с двукратным избытком

Основная реакция:

Na₂HAsO₄ + Mg(NO₃)₂ + NH₄OH = Mg(NH₄)AsO₄ + 2NaNO₃ + H₂O (25)

В исходном сырье содержится 2,48 кг As. Принимаем, что раствор перешло 50 % As. Тогда в растворе содержится 1,24 кг As.

Количество нитрата магния необходимое для осаждения мышьяка:

186 кг Na₂HAsO₄ - 148 кг Mg(NO₃)₂

1,24 кг Na₂HAsO₄ - х

Х= 0,99 кг

С учетом избытка 2 кг.

Количество раствора аммиака необходимое для реакции:

186 кг Na₂HAsO₄ - 35 кг NH₄OH

1,24 кг Na₂HAsO₄ - х

Х=0,23 кг

С учетом избытка » 0,5 кг.

Материальный баланс операции очистки от примесей представлен в таблице 19.

Таблица 19 - материальный баланс очистки от примесей

Поступило				Получено
Материал	кг	Mo, кг	Объем, л	Продукт	кг	Mo, кг	Объем, л
1	2	3	4	5	6	7	8
Нитрат магния	2,00	_	1,36	Осадок	1,2	0,22	0,8
Аммиак	0,5	_	0,5	Раствор на нейтрализацию	133,37	21,81	107,57
Раствор с десорбции	132,07	22,03	105,90
Итого	134,57	22,03	107,76	Итого	134,57	22,03	108,37

Осаждение ПоМА

Для простоты расчетов принимается, что полимолибдаты содержат, в основном ТМА.

Основные реакции осаждения ТМА (26) и (27):

(26)

(27)

Поступило:

- раствор молибдата аммония (r = 1,247 г/см³, концентрация ~312,04 кг/м³ МоО₃) в количестве 133,37 кг (в т.ч. 21,81 кг Мо) или 107,57 л;

- маточный раствор с перекристаллизации (r = 1,23 г/см³, концентрация 250 кг/м³ МоО₃) в количестве 7,79 кг (в т.ч. 1,41 кг Мо) или 6,33л ;

- 45 % раствор азотной кислоты (r = 1,28 г/см³) с 5 %-м избытком.

Получено:

Из расчета десорбции молибдена известно, что раствор молибдата аммония содержит 44,98 кг (NH₄)₂MoO₄.

Тогда количество образовавшегося ТМА по реакции:

Количество ТМА в осадке:

С учетом 25-%-ной влажности масса ТМА составляет 48,675 кг

Количество образующегося NH₄OH:

Количество NH₄OH, которое необходимо нейтрализовать:

12,05 + 4,22 = 16,27 кг.

Необходимое количество азотной кислоты (100 %-й) для нейтрализации:

Тогда с учетом 5 %-го избытка, необходимо 45 %-й HNO₃:

Избыток HNO₃ в растворе:

Количество образовавшегося NH₄NO₃ в результате нейтрализации:

Количество образовавшейся воды в результате нейтрализации:

Количество полученной пульпы:

133,37 + 68,34 + 7,79 = 209,50 кг или 167,15 л.

Материальный баланс осаждения полимолибдатов представлен в таблице 20.

Таблица 20 – Материальный баланс осаждения полимолибдатов аммония

Поступило				Получено
Материал	кг	Mo, кг	Объем, л	Продукт	кг	Mo, кг	Объем, л
Раствор с очистки	133,37	21,81	107,57	Маточный раствор на произво удобрений	160,82	0,70	141,17
HNO3	68,34	_	53,39	Полимолибдат (влажность 25 %)	48,68	22,52	20,68
Маточный раствор	7,79	1,41	6,33
Итого	209,50	23,22	167,29	Итого	209,50	23,22	161,85

Перекристаллизация

Поступило:

- кристаллы полимолибдатов аммония (r = 2,4 г/см³) в количестве 38,94 кг (в т.ч. 22,52 кг Мо), с учетом 25 % влажности их масса составляет 8,68 кг или 20,68 л;

- маточный раствор с перекристаллизации (r = 1,23 г/см³, концентрация 250 кг/м³ МоО₃) в количестве 70,09 кг (в т.ч. 12,67 кг Мо) или 56,99 л;

- 5 % раствор аммиака (r = 0,88 г/см³).

Т.к. кристаллы ПоМА растворяют в маточном растворе и растворе аммиака до насыщения (т.е. плотности ~1,40–1,42), то необходимо добавить раствора аммиака 10,89 кг.

Или 25 % раствора аммиака:

Получено:

- раствор (r = 1,40 г/см³, концентрация ~500 кг/м³ МоО₃).

После охлаждения из раствора выпадают кристаллы ПМА (r = 2,4 г/см³).

Количество ПМА в осадке:

С учетом 25 % влажности количество ПМА:

41,42 × 1,25 = 51,775 кг или 21,57 л

Материальный баланс перекристаллизации представлен в таблице 21.

Таблица 21 – Материальный баланс перекристаллизации

Поступило				Получено
Материал	кг	Mo, кг	Объем, л	Продукт	кг	Mo, кг	Объем, л
ПоМА	48,68	22,52	20,68	Маточный раствор	77,88	14,07	63,32
Раствор аммиака	10,89	_	12,37	ПМА	51,77	21,11	21,57
Маточный раствор	70,09	12,67	56,99
Итого	129,65	35,19	90,22	Итого	129,65	35,19	84,89

Промывка

Поступило: