Металлургия цинка - выщелачивание цинкового огарка (стр. 3 из 3)

Выход катодного цинка в сутки тогда составляет

Для производства такого количества цинка необходимо ввести в процесс выщелачивания обожженного цинкового концентрата

Таким образом, в процесс выщелачивания поступает в сутки

542,93∙ 0,588 = 319,24 т цинка.

Суммарные потери будут 319,24 ∙ 0,044 = 14,05 т цинка.

Абсолютные величины потерь распределяются следующим образом, т: потери в остатках от выщелачивания

(с учетом доизвлечения цинка) 319,24 ∙ 0,017= 5,42;

потери при очистке электролита 319,24 ∙ 0,007 = 2,24;

потери в выщелачиваемом цехе 319,24 ∙ 0,005 = 1,60;

потери в электролитном цехе 319,24 ∙ 0,005 = 1,60;

потери при переплавке катодов 319,24 ∙ 0,010 = 3,19;

Всего 14,05

Выщелачивая в сутки 542,93т огарка, получим остатков от выщелачивания542,93∙ 0,2499 = 135,68 т.

Суточное количество влажных кеков составит:

т.

Суточная производительность электролитного цеха составляет 293,05т.

При осаждении этого количества цинка на катодах образуется эквивалентное количество серной кислоты по реакции

ZnSO₄ + H₂O = Zn + H₂SO₄ + ЅO₂, а именно

293,05 ∙ 1,5 = 439,58 т.

Зададимся содержанием цинка в нейтральном растворе, поступающем на электролиз, равным 120 г/дм³ и количеством выделяемого при электролизе 80 г/дм³. Тогда для производства 293,05 т катодного цинка потребуется раствора

м³

Удельный вес раствора выбранного состава равен 1,285. Весовое количество его будет 3663,13 ∙ 1,285 = 4707,13 т.

Каждый кубический метр этого раствора состоит из следующих компонентов:

сульфата цинка 120 ∙ 2,47 = 296,4 кг;

воды (по разности) 988,6 кг;

Всего 1285 кг

Следовательно, во всей массе раствора содержится

3663,13 ∙ 0,2964 = 1085,75 т ZnSO₄;

3663,13 ∙ 0.9886 = 3621,37 т воды.

Всего 4707,12 т

В процессе электролиза происходит выделение цинка на катоде и эквивалентного кислорода на аноде

т кислорода за счет разложения293,05 ∙ 2,47 = 723,83 т ZnSO₄и

т воды.

Состав и количество получившегося отработанного электролита будет:

сульфата цинка1085,75 – 723,83 = 361,92 т;

Воды 621,37 – 80,86 = 3540,51 т;

серной кислоты 439,58 т.

Всего 4342,01 т.

Удельный вес отработанного электролита примем равным 1,18. Тогда объем его будет4342,01: 1,18 = 3679,67 м³.

Содержание цинка составит

г/дм³

и содержание серной кислоты

г/дм³

При выгрузке катодов происходит потеря раствора и с ним цинка. Выше было подсчитано, что потери при электролизе составляют 1,6 цинка, что дает в пересчете на сульфат цинка 1,6∙ 2,47 = 3,95 т.

С раствором теряется также кислота

т, и вода

Таким образом, количество отработанного электролита будет:

сульфата цинка 361,92 – 3,95 = 357,97 т;

серной кислоты 439,58 – 4,80 = 434,78 т;

воды 540,51 – 38,64 = 3501,87 т;

Всего 4294,62 т.

Что в перерасчете на объемные единицы состави4294,62 : 1,18 = 3639,51 м³.

Расчет медно-кадмиевой очистки растворов

В течение суток перейдет в раствор

542,93 ∙ 0,0025 =1,364 т меди и

542,93 ∙ 0,001 = 0,54 т кадмия

Очистка растворов от меди и кадмия производится цинковой пылью и осуществляется по следующим реакциям:

CuSO₄ + Zn = ZnSO₄ + Cu,

CdSO₄ + Zn = ZnSO₄ + Cd.

Теоретический расход цинковой пыли составит, т:

для осаждения меди

для осаждения кадмия

Итого 1,72 т.

Практически нами было принято. Что 4% от всего катодного цинка будет расходоваться для этой цели, или 293,05 ∙ 0,04 = 11,72 т в сутки, т.е расход цинковой пыли будет примерно в 6 раз больше теоретически необходимого количества. Избыточная пыль в количествеперейдет в медно-кадмиевые кеки.11,72 – 1,72 = 10,00 т

В этих кеках сумма Cu + Cd + Zn составляет 60 %. Всего перейдет в медно-кадмиевые кеки

Металл	т	%
цинка	10,00	50,42
меди	1,36	6,86
кадмия	0,54	2,72
Итого	11,90	60,0

Ежесуточное получение медно-кадмиевых кеков составит:

т.

Расход воды на процесс

Вода на промывку кеков берется в таком количестве, в каком она выводится из процесса с цинковыми и медно-кадмиевыми кеками, а также с учетом ее испарения.Примем, что испарение воды составляет 2 % от количества нейтрального раствора, или 4707,12 ∙ 0,02 = 94,14 т воды.

Примем, что в меднокадмиевых кеках содержится 30 % воды или 19,83 ∙ 0,3 = 5,95т.

Всего будет израсходовано воды, т:

с цинковыми кеками 72,63

с медно-кадмиевыми кеками 5,95

на испарение 94,14

потери при электролизе 38,64

Итого 211,36

Результаты всех расчетов сводим в общую таблицу 3 материального баланса выщелачивания.

Таблица 3

Материальный баланс выщелачивания

Статьи	т	Компоненты
Статьи	т	Цинк	Свинец	Медь	Кадмий	Железо		Сера (общ)	Прочие
Поступило
Обожженный концентрат	542,93	319,24	10,86	2,72	0,54	36,38	18,45		154,73
Отработанный электролит	4294,62	145,03	-	-	-	-	212,95		3936,64
Цинковая пыль	11,72	11,72	-	-	-	-	-		-
Вода для промывки кеков	211,36	-	-	-	-	-	-		211,36
Итого	5060,63	475,99	10,86	2,72	0,54	36,38	231,41		4302,73
Получено
Нейтральный раствор	4707,12	437,29	-	-	-	-	215,29		4054,54
Влажные цинковые кеки	208,31	26,82	10,86	1,36	-	36,38	9,72		123,17
Медно-кадмиевые кеки	19,83	10,00	-	1,36	0,54	-	-		7,93
Испарение воды	34,14	-	-	-	-	-	-		94,14
Потери	31,23	1,88	-	-	-	-	6,4		22,95
Итого	5060,63	475,99	10,86	2,72	0,54	36,38	231,41		4302,73