Файл: Задача 1 Условие задачи Определить содержание серы в.docx
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 90
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Цель работы: выполнить стехиометрические расчеты – процентного состава минерала, содержания минерала в руде, расхода реагентов на протекание химического процесса и др.; расчет рационального состава концентрата.
Ход работы:
1.Задание 1
1.1 Задача №1
Условие задачи:
Определить содержание серы в, %:
а) сфалерите (ZnS); б) халькозине (Cu2S): в) пентландите (NiFeS2); г) пирите (FeS2).
Решение:
а) М(ZnS)=65,4+32=97,4 г/моль
б) М(Cu2S)=63,5*2+32=159 г/моль
в) М(NiFeS2)=55,8+32*2+58,7=176 г/моль
г) М(FeS2)=55,8+32*2=119,8 г/моль
Ответ: а)
; б)
; в)
; г)
1.2 Задача №2
Условие задачи:
Рассчитать содержание железа в свинцовом концентрате, если в нем присутствует 18 % пирита (FeS2), 13 % пирротина (Fe7S8) и 5 % халькопирита (CuFeS2).
Решение:
Пусть масса свинцового концентрата составляет m (концентрата) = 100 г.
Найдем массы минералов, входящих в состав концентрата:
m (FeS2) = 0,18 ∙ 100 г = 18 г
m (Fe7S8) = 0,13 ∙ 100 г = 13 г
m (CuFeS2) = 0,05 ∙ 100 г = 5 г
Найдем массу железа в каждом минерале:
1) M(FeS2) = 56 + 2 ∙ 32 = 120
ω(Fe)= 56/120=0,47
m(Fe) = ω (Fe) ∙ m (минерала)
m1(Fe) = 0,47 ∙ 18 г = 8,46 г
2) M(Fe7S8) = 7 ∙ 56 + 8 ∙ 32 = 648
ω(Fe)= 7 ∙56/648=0,60
m2(Fe) = 0,60 ∙ 13 г = 7,8 г
3) M(CuFeS2) = 64 + 56 + 2 ∙ 32 = 184
ω(Fe)= 56/184=0,30
m3(Fe) = 0,30 ∙ 5 г = 1,5 г
Найдем массу железа, содержащегося в концентрате:
m(Fe) = m1(Fe)+m2(Fe)+m3(Fe)
m (Fe) = 8,46+7,8+1,5 = 17,46 г
Найдем содержание железа в концентрате:
ω(Fe)= 17,46г/100 г ∙ 100 %=17,46%
Ответ: ω(Fe)=17,46%
1.3 Задача №3
Условие задачи:
В сульфидном цинковом концентрате содержится 42,5 % цинка в виде сфалерита ZnS. Определите содержание сфалерита в концентрате.
Решение:
М(ZnS)=65,5+32=97,5г/моль.
Ответ:
.1.4 Задача №4
Условие задачи:
Медный концентрат содержит 20 % меди. Медь присутствует в концентрате в форме халькопирита (CuFeS2) и халькозина (Cu2S) в соотношении 3:1. Рассчитайте содержание в концентрате халькопирита и халькозина.
Решение:
Медь в форме халькопирита (CuFeS2) =3/4=75% от 20%=15%
M(CuFeS2) =64+56+2*32=184г/моль
с(Cu)=64/184=0.35
Содержание халькопирита (CuFeS2) =15/0,35=42,86%
Медь в форме халькозина(Cu2S)=1/4=25% от 20%=5%
M(Cu2S)=2*64+32=160 г/моль
с(Cu)=2*64/160=0.8
Содержание халькозина (Cu2S)= 5/0,8=6,25%
Ответ: Содержание халькопирита (CuFeS2) =42,86%; содержание халькозина (Cu2S) =6,25%
1.5 Задача №5
Условие задачи:
При очистке цинковых растворов от железа для окисления ионов Fe2+ используют марганцевую руду (пиролюзит) в соответствии с реакцией FeSО4 + MnО2 + 2H2SО4 = Fe2(SО4)3 + MnSО4 + 2Н2О.
Рассчитать расход пиролюзита (75 % МnO2) для очистки 100 м3 раствора, содержащего 2,7 г/л Fe2+. Принять практический избыток пиролюзита двукратным от расчетного; остаточным содержанием железа в растворе пренебречь.
Решение:
Рассчитываем количество ионов железа в растворе:
х = 2,7*100000 = 270000 г
М(FeSО4)=56+32+4*16= 152 г/моль
m(FeSО4) = 2 моль*152 г/моль = 304 г
х = 270000 г *1 моль/304 г = 888,2 моль
М(MnО2) = (55 + 2*16) г/моль = 87 г/моль
M(MnО2) = 888,3 моль*87 г/моль = 77282,1 г = 77,3 кг
Так как содержание диоксида марганца в руде 75%, то потребуется пиролюзита: m (пиролюзита) = 77,3кг/0,75 = 103,1 кг
С учетом двукратного избытка следует взять пиролюзита: m (пиролюзита) = 103,1кг*2 = 206,2 кг
Ответ: m (пиролюзита) = 206,2 кг
2. Задание 2
Условие задачи:
Таблица1. Исходные данные для варианта 11
Таблица 2. Рациональный состав
| | Zn | Pb | Cu | Fe | S | CaO | SiO2 | Al2O3 | CO2 | Прочее | Всего |
| ZnS | 8,4 | | | | 4,11 | | | | | | |
| PbS | | 40,2 | | | 6,21 | | | | | | |
| CuFeS2 | | | 1,53 | 1,34 | 1,54 | | | | | | |
| Cu2S | | | 0,77 | | 0,19 | | | | | | |
| FeS2 | | | | 7,46 | 8,55 | | | | | | |
| CaCO3 | | | | | | 1,8 | | | 1,41 | | |
| SiO2 | | | | | | | 3,6 | | | | |
| Al2O3 | | | | | | | | 2,2 | | | |
| Прочее | | | | | | | | | | | |
| Итого | 8,4 | 40,2 | 2,3 | 8,8 | 20,6 | 1,8 | 3,6 | 2,2 | 1,41 | 10,69 | 100 |
