Расход шеелитового концентрата при переработке его автоклавно - содовым способом

1.

Задача
Рассчитать расход шеелитового концентрата при
переработке его автоклавно-содовым способом
Исходные данные для расчета:
Производительность цеха по конечному продукту
составит 357 т вольфрамового ангидрида.
Количество рабочих дней в году – 357.
Содержание WO3 в шеелитовом концентрате – 53%.
Потери по операциям (%):

2.

№ п/п
Операция
Безвозвратные
потери
Возвратные
потери
1
Автоклавно-содовое
разложение
1,0
-
2
Очистка растворов от
примесей
1,4
5,0 (возврат на
операцию 1)
3
Осаждение
искусственного
шеелита
Получение
вольфрамовой кислоты
2,0
-
1,5
10,0 (возврат
на операцию 1)
Сушка и прокаливание
кислоты
1,0
6,0 (возврат на
операцию 4)
4
5

3.

1) Составляем технологическую схему автоклавносодового выщелачивания шеелита (CaWO4)
2) Обозначаем переменные материальных потоков (х1, х2, …)

4.

1) Расставляем потери по переделам (технологическим
операциям)
Концентрат
х1
№
п
/
п
1 Автоклавно-содовое разложение
х2
0.01
0,99
х3
2 Очистка растворов от примесей
х4
0,014
0,936
х5
0,05
х6
3 Осаждение искусственного шеелита
х8
0,02
0,98
х7
4 Получение вольфрамовой кислоты
0,015
х10
0,885
х9
0,1
х11
5 Сушка и прокаливание кислоты
0,01
х13
0,93
WO3
х14
0,06
х12
Операция
Безвозвра
тные
потери
Возвратные потери
1 Автоклавносодовое
разложение
1,0
-
2 Очистка
растворов от
примесей
1,4
5,0 (возврат на
операцию 1)
3 Осаждение
искусственного
шеелита
2,0
-
4 Получение
вольфрамовой
кислоты
1,15
10,0 (возврат на
операцию 1)
5 Сушка и
прокаливание
кислоты
1,0
6,0 (возврат на
операцию 4)

5.

2) Составляем систему линейных
алгебраических уравнений
(пооперационный баланс по металлу):
Концентрат
х1
1 Автоклавно-содовое разложение
х2
0.01
0,99
х3
2 Очистка растворов от примесей
х4
0,014
0,936
х5
0,05
х6
3 Осаждение искусственного шеелита
х8
0,02
0,98
х7
4 Получение вольфрамовой кислоты
0,015
х10
0,885
х9
0,1
х11
5 Сушка и прокаливание кислоты
0,01
х13
0,93
WO3
х14
0,06
х12
1. Х1 + Х6 + Х11 = Х2 + Х3
2. Х3 = Х4 + Х5 + Х6
3. Х3 = 0,99 (Х1 +Х6 + Х11)
4. Х5 = Х7 + Х8
5. Х5 = 0,936 Х3
6. Х7 + Х12 = Х9 + Х10 + Х11
7. Х7 = 0,98 Х5
8. Х9 = Х12 + Х13 + Х14
9. Х9 = 0,885 (Х7 + Х12)
10. Х10 = 0,115 (Х7 + Х12)
11. Х11 = 0,1 (Х7 + Х12)
12. Х12 = 0,06 Х9
13. Х13 = 0,01Х9
14. Х14 = 0,93 Х9
Х14 = 1000 кг – расчет ведем на суточную
производительность по WO3

6.

3) Решаем систему линейных алгебраических уравнений:
Х9 = 1000/0,93 = 1075,3 кг
Х12 = 0,06 ∙1075,3 = 64,5 кг
Х13 = 0,01 ∙ 1075,3 = 10,75 кг
(Х7 + Х12) = Х9 : 0,885 = 1075,3 : 0,885 = 1215,03
(Х7 + Х12) = Х11 : 0,1
Х11 = 1215,03 · 0,1 = 12,15 кг
Х10 = 0,115 (Х7 + Х12) = 0,115 · 1215,03 = 139,73 кг
Х7 = 1215,03 – 64,5 = 1202,53 кг
Х5 = Х7 : 0,98 = 1202,53 ∙ 0,98 = 1227,07 кг
Х8 = Х5 - Х7 = 1227,07 - 1202,53 = 24,54 кг
Х3 = Х5 : 0,936 = 1227,07 : 0,936 = 1310,97
Х6 = 0,05 ∙1310,97 = 65,55 кг
Х4 = 0,014 ∙ 1310,97 = 18,35 кг
Х3 : 0,99 = (Х1 + Х6 + Х11) = Х1+ 65,55 + 12,15
1310,97 : 0,99 = Х1+ 65,55 + 12,15
1324,21 = Х1+ 77,7
Х1 = 1324,21 - 77,7 = 1246,51 кг
Х2 = 0,01∙ 1246,51 = 12,46 кг
Годовой объём шеелитового концентрата для переработки:
1246,51 ∙ 0,53 ∙ 357 = 839,63 тонн.