Вельцевание цинковых кеков – курсовая работа

Вельцевание цинковых кеков – курсовая работа.
Оглавление
Введение 5
1 Общая часть 7
1.1 Характеристика сырья для получения металла 7
1.2 Характеристика приемов и методов переработки концентратов с получением готовой продукции 8
1.2.1 Переработка цинковых конценратов 8
1.2.2 Переработка цинковых кеков 13
1.3 Место процесса в общей технологической схеме 17
2 Металлургические расчеты 25
2.1 Усовершенствование процесса вельцевания 25
2.2 Расчеты 27
2.2.1 Расчёт выхода и состава вельц-окиси 27
2.2.2 Расчёт количества коксовой мелочи 30
2.2.3 Уточнение состава вельц-окислов 33
2.2.4 Расчёт выхода и состава клинкера 35
2.2.5 Расчёт количества безвозвратных потерь кека 40
2.2.6 Расчёт расхода дутья и количество дымовых газов 41
2.2.7 Материальные потоки по цеху вельцевания 49
Заключение 54
Список источников 55 

Введение
Цинк — двухвалентный металл синевато-белого цвета. По существующей классификации его относят к тяжелым цветным металлам. Чистый цинк существует только в одной кристаллической модификации. Цинк — легкоплавкий металл с низкой температурой кипения. Чем выше температура отливки и медленнее охлаждение, тем сильнее выражено кристаллическое строение цинка.
Холодный цинк ломок и плохо прокатывается. При 100—150°С цинк становится пластичным и из него можно прокатывать листы толщиной в сотые доли миллиметра. При температуре 250°С цинк теряет свои пластические свойства. В сухом воздухе цинк не изменяется. В воде или влажном воздухе поверхность цинка покрывается пленкой из карбоната и гидроокиси ZnCO3, предохраняющей металл от дальнейшего окисления. Температуру плавления цинка обычно принимают равной 419,5 С. Температура кипения 906 °С. Плотность твердого цинка 7,14 г/см3 , жидкого 6,7 г/см3 . Стандартный электродный потенциал – 0,763 В. Разбавленные кислоты растворяют цинк с выделением водорода. Щелочи растворяют цинк с образованием цинкатов. Из химических соединений цинка для металлургии наибольшее значение имеют сернистый цинк, оксид цинка (как свободный, так и связанный в силикатах и ферритах) и сульфат цинка. В рудах цинк представлен окисленными и сернистыми минералами, в связи с чем цинковые руды подразделяются на сульфидные и окисленные в зависимости от того, какие минералы содержаться в руде в превалирующем количестве.
Цинк образует сплавы со многими цветными металлами. Большое количество цинка расходуется на производство латуни (Сплав цинка с медью — латунь находит самое широкое применение в технике) и бронзы (сплав цинка с медью и оловом). Цинк используют для обессеребрения свинца и очистки сульфатных цинковых растворов. Его применяют для производства ряда медикаментов, а также в химической промышленности. Окись цинка широко используют при производстве резины и ее обработке и т.д. Для извлечения цинка из концентратов применяют два способа: пирометаллургический (дистилляционный) и гидрометаллургический (электролитический). Исторически первым способом переработки был пирометаллургический. Технология способа и его аппаратурное оформление связанны с особенностями восстановления цинка из оксида. Пирометаллургическое производство цинка основано на использовании высокой летучести его в металлическом состоянии при 1000 – 1200 °С.
Первые попытки освоения гидрометаллургического процесса были неудачными главным образом в связи со стремлением применить его к сложным по составу рудам и концентратам. И только как были получены достаточно богатые относительно чистые от примесей концентраты, гидрометаллургический процесс стал широко применяться. По этому способу выщелачивается из предварительно обожженного концентрата раствором серной кислоты. Достоинствами гидрометаллургического процесса являются: большие возможности полно и комплексно перерабатывать сырьё, лучшие условия труда, полученный цинк лучшего качеств. Главным недостатком является образование цинковых кеков выход которых составляет до 25% от массы огарка, а содержание цинка 18 – 24%. Достоинства пирометаллургического метода являются: компактность аппаратуры. Недостатки высокие расходы на топливо, ремонт оборудования.
Целью вельцевания является извлечения цинка, свинца и кадмия в обогащенный продукт – вельц-окись. Благородные металлы и медь остаются в клинкере. Недостатком процесса является необходимость перерабатывать клинкер, сравнительно бедный по содержанию ценных компонентов.
Целью данной курсовой работы является: изучить процесс вельцевания цинковых кеков, способы переработки цинковых кеков. Рассчитать материальный и тепловой балансы процесса. Рассчитать суточный и годовой материальные потоки. Выбрать и рассчитать основное оборудование на производительность 180 тыс. тонн кеков в год.