1.4 Конвертирование медных штейнов
1.4.1 Содержание задания
1.4.1.1 Какое количество конверторного шлака, содержащего 1,5 % Cu и 51,0% Fe, образуется за год при переработке штейна, содержащего 30% Сu и 41,0 % Fe, если производительность по черновой меди составляет 3000 т в год. Черновая медь содержит 99,0 % Cu и 1,0 % Fe.
1.4.1.2 Рассчитать количество штейна, содержащего 26,5 % Cu и 41,5 % Fe, для получения 500 т черновой меди, содержащей 98,5% Cu и 1,5% Fe, если при этом образуется конвертерный шлак, содержащий 2,1 % Cu и 51,0 % Fe.
1.4.1.3 Какое количество черновой меди, содержащего 97,5 % Cu и 1,0% Fe, образуется при переработке 700 т штейна, содержащего 27,5 % Сu и 41,0 % Fe, если образующийся конвертерный шлак содержит 2,5 % Cu и 49,5 % Fe.
1.4.1.4. При переработке медного штейна, содержащего 25,0% Cu и 42,2 % Fe, было получено 1500 т конвертерного шлака, содержащего 2,3 % Сu и 50,1 % Fe. Рассчитать количество затрачиваемого штейна и черновой меди, которое при этом получается, если черновая медь содержит 98,1 % Cu и 1,2 % Fe.
1.4.1.5 Рассчитать количество конвертерного шлака, содержащего 3,1 % Cu и 49,2 % Fe и черновой меди, содержащей 97,8 % Cu и 1,7 % Fe, образующихся при переработке 1000 т штейна, содержащего 27,3% Cu и 41,5 % Fe
1.4.1.6 Какое количество конверторного шлака, содержащего 2,5 % Cu и 49,0% Fe, образуется за год при переработке штейна, содержащего 25,0 % Сu и 42,0 % Fe, если производительность по черновой меди составляет 50000 т в год. Черновая медь содержит 98,5 % Cu и 1,5 % Fe.
1.4.1.7 Рассчитать количество штейна, содержащего 28,5 % Cu и 38,5 % Fe, для получения 1500 т черновой меди, содержащей 99,0% Cu и 1,0% Fe, если при этом образуется конвертерный шлак, содержащий 1,8 % Cu и 49,5,0 % Fe.
1.4.1.8 Какое количество черновой меди, содержащего 98,5 % Cu и 1,5% Fe, образуется при переработке 10000 т штейна, содержащего 35,0 % Сu и 40,5 % Fe, если образующийся конвертерный шлак содержит 1,5 % Cu и 48,5 % Fe.
1.4.1.9 Рассчитать массу черной меди, полученной при переработке в конвертере 500 т штейна, содержащего 35,0и 36,0e, а также количество кварцевого флюса, содержащего 90,0% SiO2 и 5,0% Fe2O3, которое необходимо загрузить в конвертер. Извлечение меди в черновую медь составляет 97,0%, а содержание меди в черной меди - 98,5%
1.4.1.10 Рассчитать массу черной меди, полученной при переработке в конвертере 500 т штейна, содержащего 25,5 Сu и 38% Fe, а также количество кварцевого флюса, содержащего 85 % SiO2 и 10% Fe2O3, которое необходимо загрузить в конвертер. Извлечение меди в черновую медь составляет 98,0%, а содержание меди в черной меди - 99,5%
1.4.2 Примеры типовых расчётов
1.4.2.1 Какое количество конверторного шлака, содержащего 0,3% Cu и 50% Fe, образуется при переработке штейна, содержащего 25% Сu и 42% Fe, при получении 300 т черновой меди, содержащей 99,2% Cu и 0,8% Fe.
Решение
В процессе переработки медного штейна в конвертере железо и медь, содержащиеся в нём, распределяются между черновой медью и конверторным шлаком.
Количество меди, которое содержится в черновой меди, составит:
= 297,6 т Cu.
Количество железа, которое содержится в черновой меди, составит:
300 – 297,6 = 2,4 т Fe.
Обозначим через х т количество штейна, поступающее на конвертирование, а через y т количество образующегося конверторного шлака. Тогда количество меди, содержащейся в штейне, составит 0,25х т, а количество меди в конверторном шлаке – 0.003у.
Тогда балансовое уравнение для меди будет иметь вид:
0,25 х = 297,6 + 0,003у а для железа:
0,42х = 2,4 + 0,5у
Составляем систему уравнений
0,25 х = 297,6 + 0,003у
0,42х = 2,4 + 0,5у
После умножения обеих уравнений на соответствующие коэффициенты получим:
(0,25 х = 297,6 + 0,003у )·0,42
(0,42х = 2,4 + 0,5у)·0,25
Вычитая из первого уравнения второе, получим:
0,42·0,25х – 0,42·0,25х = 0,42·297,6 + 0,003·0,42у – 0,25·2,4 - 0,5·0,25у
После упрощения получим уравнение:
0 = 124,99 + 0,00126у – 0,6 - 0,125у
или
0,124у = 124,39
Откуда
у = 1003 т
Таким образом, масса образующегося в процессе конвертирования штейна для получения 300 т черновой меди составит 1003 т.
Ответ 1003 т.
1.4.2.2 Рассчитать количество штейна, содержащего 25% Cu и 1,2% Fe, для получения 500 т черновой меди, содержащей 97,5 % Cu и 2,5% Fe, если при этом образуется конверторный шлак, содержащий 2,5% Cu и 50% Fe.
Решение
В процессе переработки медного штейна в конвертере железо и медь, содержащиеся в нём, распределяются между черновой медью и конверторным шлаком.
Количество меди, которое содержится в черновой меди, составит:
= 487,5 т Cu.
Количество железа, которое содержится в черновой меди, составит:
500 – 487,5 = 12,5 т Fe.
Обозначим через х т количество штейна, поступающее на конвертирование, а через y т количество образующегося конверторного шлака. Тогда количество меди, содержащейся в штейне, составит 0,25х т, а количество меди в конверторном шлаке – 0.025у.
Тогда балансовое уравнение для меди будет иметь вид:
0,25 х = 487,5 + 0,025у
а для железа:
0,012х = 12,5 + 0,5у
Составляем систему уравнений
0,25 х = 487.5 + 0,025у
0,012х = 12,5 + 0,5у
После умножения обеих уравнений на соответствующие коэффициенты получим:
(0,25 х = 487,6 + 0,025у)·0,5
(0,012х = 12.5 + 0,5у)·0,025
0,25·0,5х – 0,012х = 487,6·0,5 +0,025·0,5у – 0,025·12,5 - 0,5·0,025у
После преобразования получим:
0,125х -0,012х = 243,8 – 0,31
0, 113х = 243,49
х = 2154,78 т
Таким образом, для получения 500 т черновой меди потребуется 2154,68 т штейна.
Ответ: 2154,78 т.
