Главная > Химия > Вивчення та аналіз виробництва мідного купоросу

Вивчення та аналіз виробництва мідного купоросу


24-01-2012, 17:20. Разместил: tester9

Введення

Метою даногодипломного проекту є вивчення та аналіз виробництва мідного купоросу,заснованого на переробці відпрацьованого передавального електроліту цехуелектролізу міді.

У ході роботинад дипломним проектом був зроблений аналіз роботи апарату розчинення(Оксідізера) для розчинення гранульованої міді та отримання насичених розчинівсірчанокислої міді. У результаті використання великої кількості стисненого повітряі пара для розчинення міді в оксідізере, виникла необхідність внестизміни в технологічну схему, тобто провести заміну апаратурозчинення на апарат колонного типу з метою зниження виходу міді взашламленние гранули, зниження витрат енергоносіїв.

На протязібагатьох десятиліть цілями ВАТ В«УралелектромедьВ» є:

- швидкеотримання прибутку;

- розширеннячастки підприємства на ринку;

- підвищенняякості та номенклатури продукції, що випускається;

- розробкаі впровадження ресурсо-і енергозберігаючих технологій

виробництва.

Зазначенінапрямки в результаті забезпечать економічну стійкість іконкурентоспроможність продукції ВАТ В«УралелектромедьВ» на російському і світовомурівні.

В данийчас ВАТ В«УралелектромедьВ» є лідером на ринку збуту мідногокупоросу.

Споживачамимідного купоросу є: фірма VISTHON TRADING CORPORATION LTD, Бему; фірма TRISTAR Marketing Associates Limited, Нідерланди, Китай,Молдова, місто Кишинів, Німеччина, Польща, Іспанія, Канада та інші.

Пропонованиймідний купорос має великий попит на світовому ринку. Це продиктовано тим, що цейпродукт є основною сировиною для отримання штучних волокон,органічних барвників, мінеральних фарб, використовується як добриво,як складова частина отрутохімікатів.

Розташуванняпропонованого виробництва в умовах ВАТ В«УралелектромедьВ» також дає рядпереваг:

першевиробництво мідного купоросу засноване на переробці відпрацьований-ного електролітуцеху електролізу міді та мідних гранул, тобто джерелами вихідної сировиниє цехи, розташовані на території даного підприємства, що, в своючергу, призводить до зниження витрат на транспортування, закуп сировини і т. д.

другевеликий попит на мідний купорос пояснюється відсутністю товарів замінників,що робить пропонований продукт унікальним.

ВАТ В«УралелектромедьВ»дотримується наступної політики у відносинах з конкурентами: В«Залучитиспоживача кращою якістю та помірною ціною В»[1].


1. Оглядлітературних джерел

Основною сировиною для отримання мідного купоросуслужать сірчана кислота і мідь: мідний брухт або відходи металообробноїпромисловості - стружка, тирса і т. д., а також відходи абонапівпродукти металургії міді - білий Матт і окис міді, ватержакетних пил,шлакові відходи, електролітні розчини медеелектролітного заводу, цементнамідь, яку видобувають із рудничних вод, з колчеданних недогарків та ін

Важливим видом сировини для одержання солей мідіє ватержакетних пил, що представляє собою тонкий порошок і містить0,5 - 5% Cu у формі сульфіду та сульфату, 40 - 50% Fe, 3 - 6% Al 2 O 3 , 3 - 6% Zn, до 15% S,

7 - 10% SiO 2 і ін Перспективнимвидом сировини є шлакові відходи мідеплавильних заводів, що накопичуються вПротягом багатьох років у вигляді покидьків. Мідь у цих відходах міститься в окісної,сульфідної і силікатної формах, а також у формі металу та феритів. Приблизнийсклад шлакових відходів наступний:

2 - 7% Cu, 5 - 7% Fe 2 O 3 , 15 - 25% Al 2 O 3 , 45 - 50% SiO 2 , 1 - 5% CaO, 5 - 10% MgO, 1 - 3% S і 1 - 2% іншихдомішок.

Великим резервом сировини для виробництва солейміді є нагромаджуватимуться маси огірків від випалу колчедану на сірчанокислотнихзаводах. У старих недогарків від обпалення рядового колчедану міститься до 1,5%міді у вигляді CuSO 4 , CuSO 3 , CuO, Cu 2 S, CuS, CuFeS 2 . Необхідність вилучення сполук міді з огірків диктуєтьсяумовами їх використання металургійної промисло - ністю в якостізамінника залізної руди.

Зазначені види сировини в основному переробляють вмідний купорос, який, крім безпосереднього вживання, служить такожпочатковим матеріалом для отримання всіх інших солей міді.

Способи виробництва мідного купоросу розрізняютьголовним чином за видами застосовуваного сировини:

а) з мідного брухту і відходів міді (стружки,висічки, дроту, тирси і т. п.) з окисленням міді киснем повітря,електролізом або розчином хлорної міді;

б) з окису міді, що отримується з білого Матта;

в) з окису міді і сірчистого газу;

г) з окислених мідних руд, що містятьнезначна кількість міді, переробка яких на металеву мідьплавкою в печах є неекономічною;

д) з колчеданних недогарків і інших відходів;

е) з отбросних електролітних розчинівмедеелектролітного заводу.

За кордоном основними виробниками мідногокупоросу є Франція та Італія, де в якості сировини використовують головнимчином мідний лом і окислені руди. На відміну від цього в США використовують восновному електролітні Щолоков, з яких виробляють більше половини всіх солейі препаратів міді.

1.1 Виробництво мідного купоросу з мідного брухту

У відсутність окислювачів, зокрема киснюповітря, в розведеної сірчаної кислоти мідь практично не розчиняється. Вона здостатньою швидкістю розчиняється в гарячій концентрованої сірчаної кислоти,але здійснювати цей процес не раціонально, так як при цьому половиназатрачуваної кислоти відновлюється до SO 2 , окислюючи мідь в окисміді, яка і розчиняється в сірчаній кислоті, утворюючи мідний купорос. Схемацього процесу може бути виражена наступними рівняннями реакцій:


Cu + H 2 SO 4 = CuO + H 2 O + SO 2 (1)

CuO +H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O (2)

Cu + 2 H 2 SO 4 = CuSO 4 + 2 H 2 O + SO 2 (3)

З метою економії сірчаної кислоти окислювання мідівиробляють киснем повітря одночасно з процесом В«натравкіВ», тобторозчинення в сірчаній кислоті. Мідний лом попередньо переплавляють длярафінування (очищення від домішок Fe, Zn, Al, Pb і ін) і надання йому форми, зручної для розчинення- Пустотілих гранул, що володіють великою поверхнею, що прискорює розчиненняв кислоті в 5 - 10 разів.

1.1.1 Очищення і грануляція мідного брухту

Чистий мідь плавиться при 1084 0 С, а вприсутності домішок - при більш низькій температурі. Домішки летких металів іоксидів - металевий цинк, трехокиси миш'яку і сурми - видаляються принагріванні міді до її розплавлення. При розплавлюванні мідь окислюється до закисуміді, стійкої вище 1100 0 . Закис міді накопичується на поверхнірозплавленої міді в твердому (до 1200 0 С) і в рідкому (вище 1235 0 С)вигляді та частково розчиняється в міді, а потім вступає у взаємодію здомішками, наприклад:

Cu 2 O + Fe = FeO + 2 Cu (4)

У міру витрачання розчиненої закису мідінові її кількості переходять з поверхні в розчин, і мідь піддаєтьсяподальшому окисленню.

Утворені оксиди заліза, магнію, кальцію іінших металів не розчинні в міді і переходять в шлак, спливаючий наповерхню металу. Внаслідок взаємодії закису міді з деякимиоксидами (наприклад, з окисом заліза з утворенням фериту міді) частина її такожпереходить в шлак і вміст у ньому Cu 2 O досягає 30-40%.

Після окислення, ошлакованія домішок металів івидалення шлаку температуру в печі трохи знижують з метою окисленняприсутньої в міді полусерністой міді:

Cu 2 S + 2 Cu 2 O ↔ 6 Сu + SO 2 (5)

Ця реакція протікає бурхливо, і виділяєтьсядвоокис сір...ки захоплює бризки міді з утворенням В«мідного дощуВ» (В«кипінняВ»маси).

У виробництві мідного купоросу подальшаочистка міді не потрібно, а присутність в ній кисню і двоокису сіркинеобхідно для отримання пористих і пузирістие гранул. Розчинність газів урозплавленої міді зростає з підвищенням температури. У твердій міді,нагрітої навіть до температури плавлення, розчинність газів незначна.Процес гранулювання з отриманням пузирістие і пористої міді заснований нашвидкому виділенні газів при раптовому охолодженні і затвердінні розплавленоїміді. Це здійснюється виливанням її тонким струменем в холодну воду.

Сірки, що міститься в міді, звичайно недостатньодля освіти повних гранул. Тому в період В«кипінняВ» розплаву в ньогододають деяку кількість полусерністой міді або комової сірки (1 - 1,5%).Утвориться, при цьому двоокис сірки розчиняється в міді, а при її грануляціївиділяється і роздуває краплі міді в пустотілі кульки з тонкими стінками.

1.1.2 Розчинення міді в сірчаній кислоті(Натравка)

При взаємодії гранул міді з розведенимрозчином сірчаної кислоти, що містить також сульфат міді, в присутності повітря,кисень повітря розчиняється в кислоті, дифундує до поверхні міді іокисляє її до закису міді:

4 Cu + O 2 = 2 Cu 2 O (6)

Закис міді розчиняється в сірчаній кислоті:

Cu 2 O + H 2 SO 4 = Cu 2 SO 4 + H 2 O (7)

Утворений сульфат закису міді легко окислюєтьсяв сульфат окису міді:

2 Cu 2 SO 4 + 2 Cu 2 SO 4 + O 2 = 4 CuSO 4 + 2 (8)

Загальна швидкість процесу лімітується найбільшповільної його стадією - окисленням міді до закису міді. Це пояснюється малоюрозчинністю кисню і повільної його дифузією до поверхні гранул міді.Процес значно пришвидшується, коли в розчині вже присутній міднийкупорос.

Підвищення температури, як і в інших випадках,прискорює хімічні реакції, але викликає зменшення розчинності кисню,що уповільнює окислення. Тому в натравочной вежі підтримують температуруне вище 80-85 0 С. При цьому на окислювання міді використовуєтьсяприблизно Вј кисню, що надходить у башту з повітрям, витрата якогоскладає близько 1000 нм 3 на 1 тонну мідного купоросу.

Розчинність кисню зменшується з ростомконцентрації CuSO 4 в розчині. Тому при підвищенні концентрації CuSO 4 швидкість розчиненняміді спочатку збільшується за рахунок каталітичної дії CuSO 4 , а потім зменшуєтьсявнаслідок нестачі кисню. Максимум швидкості розчинення спостерігається приконцентрації 120 р./л CuSO 4 (для розчину, що містить ~ 110 м./л H 2 SO 4 ). Але навіть при вмістів розчині 300 р./л CuSO 4 швидкість розчинення міді в 1,6 рази більше, ніж у відсутністьмідного купоросу. Зі збільшенням концентрації сірчаної кислоти розчинністькисню в ній зменшується, але посилюються її окисні властивості. Томупідвищення кислотності розчину викликає не дуже велике зменшення швидкості розчиненняміді - всього на 10% при підвищенні концентрації H 2 SO 4 з 2,5 до 20%.Розчинення міді значно прискорюється в присутності в розчині іонів залізавнаслідок деполяризації

4 Fe 2 + + O 2 + 4 H + = 4 Fe 3 + + 2 H 2 O (9)

2 Cu + 4Fe 3 + =2 Cu 2 + + 4 Fe 2 + (10)

Іони Fe 2 + знову окислюються в Fe 3 + і служать, таким чином,каталізатором процесу. Частка растворяющейся міді під дією іонів Fe 3 + в розчині, що містить ~ 110м./л H 2 SO 4 , 60 р./л CuSO 4 і 20 - 22 р./л FeSO 4 , становить близько 60%від усієї кількості міді, що перейшла в розчин.

Іони заліза потрапляють в циркулюючий прирозчиненні міді розчин із сірчаною кислотою і внаслідок розчинення залишилисяв міді домішок. Вміст сульфатів заліза в розчині безупинно зростає ідосягає іноді

70 р./л і більше. Внаслідок цього прикристалізації мідного купоросу виділяється також і сульфат заліза, забруднюючийпродукт. Тому, коли концентрація заліза в розчині стає настількивеликий, що створюється небезпека отримання нестандартного за вмістом залізамідного купоросу, розчин повністю виводять з обігу.

Істотним є забезпечення рівномірногозрошення (змочування) гранул міді розчином. У місцях, погано зрошуванихкислотою, що утворилася окисна плівка розчиняється не повністю, внаслідокмалої своєї розчинності кристалізується з розчину і цементує при цьомугранули та шлам.

1.1.3 Виробництво мідного купоросу з мідноголому

Виробництво мідного купоросу з мідного брухтуділиться на три стадії:

1) отримання гранульованої міді; 2) отриманнярозчину сульфату міді;

3) кристалізація і сушка мідного купоросу.

Отримання гранульованої міді

Мідний лом (В«важкуВ» мідь) плавлять умедеплавильной печі. Дріт, стружку, висікання і т. п. (В«ЛегкуВ»мідь) перед подачею в піч брекетіруют. Плавку брухту ведуть зазвичай в полум'янихпечах з вогнетривкого шамотної цегли, опалювальних мазутом.

Плавка міді в печі триває, в залежності відкількості домішок, 4,5 - 6 годин. Після видалення шлаку в В«киплячуВ» мідьзакидають сірку, потім її випускають тонким струменем в воду, яка знаходиться вгрануліровочном басейні. Він являє собою бетонований яму, висотою 1,6 мі діаметром 2,5 м.

У басейн поміщають сталеву кошик з дірчастимистінками висотою 1 м і діаметром 1,6 м; в останній збираютьсягранули. При підйомі кошики з гранульованої міддю вода стікає черезотвори в стінках кошика. Утворені гранули мають діаметр 5 - 15 мм.Вага 1 л гранул не повинен перевищувати

2 кг. 1 кг таких гранул має поверхню до 1500 см 2 .

Отримання розчину сульфату міді

гранульований мідь завантажують в натравочнуювежу, висотою близько 6 м, діаметром 2,5 м. Вежа виготовлена ​​злистової сталі, всередині футерована кислототривким цеглою і діабазовийплитками. На висоті 0,5 - 0,9 м від дна у вежі є помилкове днище, лежачена колосникових гратах із сталевих балок, опаянних свинцем. На фальшивому днищезнаходиться шар міді, висоту якого підтримують періодичними завантаженнями нарівні 0,25 м від кришки вежі. Під кришкою поміщена турбинка, за допомогоюякої мідь безперервно зрошується сумішшю сірчаної кислоти з маточним розчином.Кількість знаходиться в башті міді становить 22 - 28 т.

У башті відбувається одночасно окислення ірозчинення міді. Ці процеси йдуть з виділенням тепла, достатнім дляпідвищення температури до необхідного рівня, тобто до 70 - 85 0 С.Для окислення міді в башту під колосникові грати вдувають повітря в суміші зпаром. Пар подають для нагрівання повітря. Вдування холодного повітря викликало бохолодження щелока і виділення з нього кристалів мідного купоросу, що призвелоб до закрісталлізовиванію нижнього шару гранульованої міді. Подачею парирегулюють і температуру в башті. Зникаюча з неї паро-повітряна суміш викидаєтьсяв атмосферу. З 1 м 3 натравочной вежі можна отримати в добубільше 1,3 т. мідного купоросу.

зрошуваних луг має температуру 55 - 60 0 Сі містить 20 - 30% CuSO 4 в€™ 5 H 2 O, і 12 - 19%вільної H 2 SO 4 . Оптимальна щільність зрошення натравочной вежі, рівна 1,5 - 2,1 м 3 /(м 2 в€™ год), забезпечує освіту на поверхні мідних гранул дужетонкої рідинної плівки, через яку кисень дифундує до міді здостатньою швидкістю. При більшій щільності зрошення [4 - 5 м 3 (м 2 в€™ год)] відбувається зниження продуктивності вежі, якевідбувається після короткочасного її зростання, башта як би В«вимиваєтьсяВ».

Витікаючий з натравочной вежі гарячий лу...г (74- 76 0 С) являє собою майже насичений розчин мідного купоросу- Він містить 42-49% CuSO 4 в€™ 5 H 2 O і 4 - 6% вільноїH 2 SO 4 . Цей луг подають відцентровимнасосом з хромоникельовой сталі у обертовий кристалізатор безперервногодії з повітряним охолодженням розчину. Суміш кристалів мідного купоросу зматочним розчином через збірник з мішалкою надходить у центрифугу знержавіючої сталі, де кристали, віджаті від маточного розчину, промиваютьсяводою. На центрифугування надходить пульпа із співвідношенням Т: Ж від 1: 2 до 1:1,5. Отфугованний продукт, що містить 4 - 6% вологи і 0,15 - 0,2%кислоти, висушують в барабанній сушарці повітрям при 90-100 0 С.Матковий розчин і промивну воду після змішування з сірчаною кислотою повертають ввиробничий цикл.

У матковому розчині відбувається поступовенакопичення домішок, все більше забруднюючих продукт. Що міститься в мідномукупоросі сульфат нікелю можна видалити з достатньою повнотою при одноразовійперекристалізації. Для видалення FeSO 4 необхідна багаторазова перекристалізація. Отриманнямідного купоросу з вмістом 99,9% CuSO 4 в€™ 5 H 2 O одноразової перекристалізацієюз розчину, насиченого при 70 0 С, можливо при вмісті в ньому небільше 0,3% NiSO 4 і не більше 0,15% FeSO 4 .

Якщо в розчині більше 40 г./л FeSO 4 , то кількість заліза впродукті більше 0,4%, тобто вище норми, що допускається ГОСТом для продуктуIII сорту. З розчинів,містять більше 100 - 120 р./л FeSO 4 , виділяються змішані кристали залізного імідного купоросу з характерною синьо-зеленим забарвленням.

Вміст заліза в кристалах мідного купоросуможна зменшити попередніми окисленням Fe 2 + в Fe 3 + . Окислювачем можеслужити повітря (тривалий барботаж), азотна кислота, перекис водню та інСтупінь очищення підвищується в 2 - 4 рази при добавці до розчину незначногокількості HF (плавикової кислоти), що призводить до утворення фториднихкомплексів Fe 3 + . Встановлено також, що при посиленні перемішування в процесіВитратаКількістьПриПісляпродукту.

Виробництво іміді. Рухом
Після цьогопороди.міді.Найбільш поширенілит з внутрішньої свинцевоюфутеровкою. Використовують також чани з нержавіючої сталі, викладені кислототривкимцеглою і футеровані всередині листовим свинцем товщиною 5 мм.

Спочатку в чан завантажують маточний розчин,містить 28% сульфату міді, а потім сірчану кислоту до отриманнярозчину з концентрацією 15 - 20% H 2 SO 4 . Масу підігрівають докипіння гострою парою, що подається через опущені у розчин свинцеві труби. Вкиплячий розчин завантажують огарок невеликими порціями протягом 30 - 40 хвилинпри перемішуванні маси гострим паром. Розчинення ведуть до утвореннярозчину, що містить 43% CuSO 4 і 3-4% H 2 SO 4 .

Окис міді легко розчиняється в сірчаній кислоті.Містяться в Огарков металева мідь і неокіслівшійся білий Матт (Cu 2 S) практично не розчиняютьсяв сірчаній кислоті і утворюють нерозчинний шлам. У шлам частково переходить іпогано розчиняється в сірчаній кислоті закис міді. Після закінчення варіннявідстоявся розчин направляють на кристалізацію. В залежності від якостівипалу білого Матта очистку реакційного чана від шламу виробляють або післякожного варива, або після 3 - 4 варок. У сухій речовині шламу міститься ~ 50%міді, а також деякі кількості золота і срібла, що залежать від вмісту їху вихідній руді. Цей шлам повертають для переробки на міделиварний заводи.

1.4.2 Отримання мідного купоросу з окису міді ісірчистого газу

Цей спосіб виробництва мідного купоросує вельми економічним. Однак застосування його доцільно головнимчином в районах розташування мідеплавильних заводів, де євідповідне сировину - окис міді і отбросний сірчистий газ.

У зв'язку з цим особливий інтерес набуваєотримання мідного купоросу з білого Матта. При окислювальному випаленні білий Маттперетворюється на окис міді. Вирізняється при цьому сірчистий газ раціональновикористовувати для перетворена-ня отриманої окису міді в мідний купорос. Відсутнюкількість SO 2 може бути поповнено за рахунок сірчистих газів мідеплавильнихпечей. Таким чином, білий Матт може бути перероблений на мідний купорос без витратисірчаної кислоти і з повним використанням його компонентів - міді і сірки.

Спосіб виробництва мідного купоросу з окисуміді і сірчистого газу заснований на взаємодії при 85 - 95 0 суспензії окису міді у водному розчині мідного купоросу зі слабким сірчанимгазом, що містить SO 2 і кисень.

Отбросний сірчистий газ, у разі необхідності,повинен розбавлятися повітрям. Це прискорює процес, так як концентрація SO 2 в газі не має істотногозначення, а збільшення вмісту кисню прискорює реакцію.

Освіта мідного купоросу відбувається вВнаслідок двох незалежно йдуть процесів. Перший з них полягає в тому,що сірчистий газ в присутності каталітично діючих іонів міді окислюєтьсякиснем в сірчану кислоту:

2 SO 2 + O 2 + 2 H 2 O = 2 H 2 S (17)

Новоутворена кислота розчиняє окис міді,причому виходить мідний купорос:

H 2 SO 4 + СuO = CuSO 4 + H 2 O (18)

Другий, паралельно йде процес полягає вчастковому відновленні сірчистим газом двовалентній (окісної) міді водновалентних (закисне) з утворенням погано розчинної у воді солі Шеврелем -комплексної окисно-закисному солі сірчистої кислоти Сu (CuSO 3 ) 2 в€™ 2 H 2 O або CuSO 3 в€™ Cu 2 SО 3 в€™ 2 H 2 O:

3 CuSO 4 + 3 H 2 SO 3 + 3 H 2 O = CuSO 3 в€™ Cu 2 SО 3 в€™ 2 H 2 O+ 4 H 2 SO 4 (19)

Ця сіль у відсутність кисню при кип'ятіннісуспензії розкладається з виділенням закису міді:

3 (CuSO 3 в€™Cu 2 SО 3 в€™ 2 H 2 O) = CuSO 4 + 2Cu 2 Про + 5 SO 2 (20)

Однак під дією сірчистого газу та киснюв результаті подальшої освіти сірчаної кислоти закис міді знову переходитьв розчин, і осад солі Шеврелем поступово зникає із суспензії, такожперетворюючись на мідний купорос:

CuSO 3 в€™Cu 2 SО 3 в€™ 2 H 2 O + SO 2 + 2 O 2 = 3 CuSO 4 + 2 H 2 O (21)

Окислення солі Шеврелем при дії SO 2 і O 2 протікає з утвореннямспочатку основного сульфату міді:

2 (CuSO 3 в€™ Cu 2 SО 3 в€™ 2 H 2 O) + 3 O 2 = Cu (OH) 2 в€™ Cu SO 4 + 3 CuSO 4 + 2 H 2 O (22)

Ця реакція йде з більшою швидкістю, ніжутворення сірчаної кислоти під каталітичним впливом іонів міді. У мірунакопичення H 2 SO 4 основний сульфат міді переходить в розчин:

2 Cu (OH) 2 в€™Cu SO 4 + 2 H 2 SO 4 = 3 CuSO 4 + 4 H 2 O(23)


У результаті цих процесів із суспензії зникаютьвсі тверді фази - і СuO і CuSO 3 в€™ Cu 2 SО 3 в€™ 2 H 2 O і 2 Cu (OH) 2 в€™ Cu SO 4 - і суспензіяперетворюється в розчин мідного купоросу. Таким чином, у загальному процесизводяться до окислення четирехвалентних сірки (SO 2 ) в шестивалентний і можутьбути виражені суммар-ним рівнянням:

2 СuO + 2 SO 2 + O 2 = 2 Cu SO 4 (24)

Розчинність солі ...Шеврелем зростає зпідвищенням температури і вмістом в розчині CuSO 4 . При 20 0 Срозчинність цієї солі у воді дорівнює 0,042%, а при 60 - 0,14%. У 30%розчині CuSO 4 в€™ 5H 2 O при 20 0 С розчинність підвищується до0,1%, а при 60 0 С - до 0,379%. Тому, будучисуспендованих в розчині мідного купоросу, комплексна сіль окислюєтьсяшвидше, ніж у водній суспензії. Отже, для приготування вихідноїсуспензії окису міді доцільно брати не воду, а розчин мідного купоросу.

Швидкість окислення солі Шеврелем зростає ззменшенням концентрації SO 2 в газі. Останнє пояснюється, мабуть, тим,що в газових сумішах з високим вмістом SO 2 кількість киснюнедостатньо для окислення. При вмісті в газі 1 - 4% SO 2 і температурі 95 0 Ссіль Шеврелем окислюється повністю за 15 - 20 хвилин. Однак тривалістьпроцесу збільшується за рахунок часу, необхідного для попередньогорозчинення окису міді і освіти солі Шеврелем. При 95 0 С ідостатньому вмісті кисню в газі (при об'ємному відношенні O 2: SO 2 > 4) ступіньвикористання міді за 1 годину становить 94 - 97%, а за 1,5 год більше 99%.

Технологічна схема виробництва мідногокупоросу цим способом досить проста. Окис міді суспендують в маточномурозчині, що залишився після кристалізації мідного купоросу, суспензію нагріваютьдо 85 - 95 0 і насичують отбросним сірчистим газом, розбавленимповітрям. З отриманого розчину при охолодженні до 20 0 С кристалізуєтьсямідний купорос. Кристали віджимають на центрифузі, і матковий розчин повертаютьв процес.

1.4.3 Отримання мідного купоросу сульфатізірующімвипаленням білого Матта

Істотним недоліком способу отриманнямідного купоросу з білого Матта шляхом його окисного випалу і подальшогорозчинення отриманої окису міді в сірчаній кислоті є те, що основнекількість сірки, що міститься в білому Матті, не використовується. Тим часом за рахунокцієї сірки теоретично можливо було б перевести в мідний купорос 50%міді, що знаходиться в білому Матті, і тим самим знизити в 2 рази витрата сірчаноїкислоти при подальшій обробці продукту випалу. З цією метою білий Маттповинен піддаватися не простому окислювальному, а сульфатізірующему випалюванню, тоє тривалою прокалке при порівняно невисоких температурах (400 - 500 0 С)при достатньому надлишку кисню. У цих умовах реакції:

2 SO 2 + O 2 ↔ 2 (25)

СuO + SO 3 ↔ CuSO 4 (26)

зміщені направо і 60 - 70% сульфідної сіркипереходять в сульфатну, що відповідає перетворенню 30 - 35% міді всульфат міді. Для обробки продукту випалу витрачається в 1,5 рази меншесірчаної кислоти, ніж при простому окисному (не сульфатірующем) випаленні, азагальне використання міді досягає 90%.

Механізм утворення сульфату міді присульфатірующем окисленні білого Матта можна представити наступнимиелементарними реакціями. Частина сульфіду безпосередньо окислюється в сульфат:


Cu 2 S + 2,5 O 2 = CuSO 4 + СuO (27)

Поряд з цим відбувається окислення сульфіду мідіз утворенням двоокису сірки і окису міді:

Cu 2 S + 1,5 O 2 = Cu 2 Про + SO 2 (28)

Cu 2 Про + 0,5 O 2 ↔2 СuO (29)

Окис міді далі реагує з сірчаним ангідридом,утворюється при каталітичному окислюванні SO 2 у присутностіщо міститься в білому Матті окису заліза, частково сульфатізіруется по реакціях:

СuO + SO 2 = CuSO 3 (30)

4 CuSO 3 = 3CuSO 4 + CuS (31)

з наступним окисленням утворюється CuS. Для успішної сульфатізаціібілого Матта необхідно забезпечити достатньо високу концентрацію кисню вгазовій фазі. Цього можна досягти або використанням збагаченого киснемповітря, або застосуванням добавок, що збагачують високим рівноважним тискомкисню в температурних умовах випалу.

Ступінь переходу сірки в газову фазу у виглядідвоокису сірки значно зростає при добавці окису міді. Ступінь окисленнясульфіду міді при 450 0 С протягом 60 хвилин у відсутність добавкистановить 29,5%. Зі збільшенням температури вище 450 0 С в цихумовах ступінь переходу сульфідної сірки в сульфатну різко падає і при 750 -800 0 С практично дорівнює нулю. У присутності добавок окису мідізбільшується ступінь переходу сульфідної сірки в сульфатну, а температура,відповідає максимуму сульфатообразованія, зсувається в бік більш високихтемператур. При добавці 25% СuO в інтервалі 500-550 0 С за 60 хвилин 35 -40% сульфідної сірки переходить у сульфатну, а загальна кількістьокислів сірки досягає 90 - 95%.

Найбільш інтенсивно сульфатізірующій випалсульфідів і оксидів міді йде в киплячому шарі, особливо при попередньомудрібному подрібненні матеріалу.

Вивчена сульфатізаціі Cu 2 S міцною сірчаною кислотою.До 300 0 С вона йде по реакціях:

Cu 2 S + 2 H 2 SO 4 = CuS + CuSO 4 + SO 2 + 2 H 2 O (32)

CuS + 2 H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2 H 2 O (33)

S + 2 H 2 SO 4 = 3 SO 2 + 2 H 2 O (34)

Найбільший вихід CuSO 4 досягається при 200 0 С.При високих температурах частково випаровується сірчана кислота і в результатівзаємодії Cu SO 4 з Cu 2 S утворюється Cu 2 SО 4 , а потім Cu 2 О.

Вивчено умови перетворення Cu 2 S в CuSO 4 шляхом автоклавноговилуговування білого Матта слабкою сірчаною кислотою в присутності кисню. Прицьому паралельно йдуть такі реакції:

Cu 2 S + 0,5 O 2 + H 2 SO 4 = 2 CuSO 4 + H 2 O (35)

Cu 2 S + O 2 + 2 H 2 SO 4 = 2 CuSO 4 + S + 2 H 2 O (36)

Швидкість розчинення Cu 2 S пропорційна тискукисню в ступені 0,5. Для переважного (на 93%) здійсненняпроцесу по реакції (35), тобто з повним використанням сірки і з меншимвитратою сірчаної кислоти, оптимальними умовами є: тиск кисню ~4 ат, концентрація сірчаної кислоти 0,01 моль/л, температура 140 0 С.

Аналогічним способом можна одержувати міднийкупорос з водної суспензії халькопірітного концентрату (Т: Ж = 1: 3) здобавкою СаOабо СаСO 3 для регулювання гідролізу утворюється сульфату заліза та виділенняH 2 SO 4 .

1.4.4 Отримання мідного купоросу з окислених міднихруд

З великих запасів мідних руд 10 - 15%складають руди, що містять мідь в окисленої формі. При незначномувмісті міді в руді витяг металевої міді методами плавкивиявляється найчастіше неекономічним. У таких випадках доцільнопереробляти ці руди гідрометалургійних методами, що полягають ввитяганні (вилуговуванні) міді небудь розчинником. Що міститься в окисленихрудах окис міді добре розчиняється в сірчаній кислоті. Отримані розбавленірозчини сульфату міді або випаровують, або виділяють з них мідь цементацією. Звипарений розчин отримують кристалізацією мідний купорос, а цементну мідьтакож переробляють в мідний купорос.

Вищєлачування подрібненої руди 10 - 15%-ноїсірчаною кислотою здійснюють у розчиннику, забезпеченому мішалкою, кудипопередньо заливають розбавлену кислоту, підігрівають її глухим паром до 50- 80 0 С, а потім завантажують руду в такій кількості, щоб відношення Т:Ж у пульпі становило 1: 3. Розчинення ведуть при перемішуванні і 60 - 70 0 Спротягом 30 - 40 хв. При вмісті в руді 3 - 5% Cu в...илуговування ведуть 3 -5%-ної сірчаної кислотою протягом ~ 2 ч.

Очищення розчину мідного купоросу перед йогоподальшою переробкою від домішок сульфатів заліза, алюмінію і ін можна здійснюватиза допомогою вапняку і обпаленої мідної руди, пропускаючи його потім черезгравійний фільтр для відділення утворилися опадів.


1.4.5 Виробництво мідного купоросу зколчеданних недогарків

Мідь у колчеданних недогарків міститься у виглядірізних сполук - Cu SO 4 , CuS, Cu 2 S, СuO, Cu 2 О, CuSO 3 , CuFeS 2 . Це утрудняє повне її витяг-якимодним простим методом.

Сульфат та сульфіт міді легко вилуговуєтьсяводою, а окис міді - розбавленою сірчаною кислотою. Сульфіди міді, у виглядіяких знаходиться до 20% міді огірків, не розчиняються у воді і врозчинах сірчаної кислоти, але переходять в розчин при нагріванні в результатівзаємодії з сульфатом (або хлоридом) тривалентного заліза:

CuS + Fe 2 (SO 4 ) 3 = CuSO 4 + 2 FeSO 4 + S (37)

Cu 2 S + 2 Fe 2 (SO 4 ) 3 = 2 CuSO 4 + 4 FeSO 4 +S (38)

Цим же способом витягують мідь з сульфіднихмідних руд. Інтенсивність вилуговування збільшується при бактеріальномуокисленні сульфідів. З одержуваного розчину мідного купоросу видаляють залізоокисленням Fe 2 + в Fe 3 + піролюзитом або киснем повітря і обробкою вапняком:

Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3 СаСO 3 + 3 H 2 O = 2 Fe (OH) 2 + 3 CаSO 4 + 3 СO 2 (39 )

Халькопірит за допомогою сульфату заліза розчинитине можна. Його можна перетворити в розчинні сполуки хлоруванням:

2 CuFeS 2 + 7Cl 2 = 2 CuCl 2 + 2 FeCl 3 + 2 S 2 Cl 2 (40)

Найбільш розробленими способами отриманнямідного купоросу з огірків і є водно-кислотне вилуговування,вживане на деяких заводах, і хлорують випал в присутності NaCl.

Вищєлачування міді з недогарка

При вилуговуванні недогарка 1% розчиномсірчаної кислоти на холоду протягом 1 год при відношенні Т: Ж, рівному 1: 3,переходить в розчин від 60 до 80% міді. В результаті шестикратноговилуговування можуть бути отримані Щолоков, що містять 15 - 18 р./л міді. ЦіЩолоков забруднені сполуками заліза (5 - 6 г/л Fe), які видаляються зрозчину осадженням крейдою, після їх окислення бертолетової сіллю або хлором.Випарюванням очищеного щелока від заліза виходить продукт, що містить 2 - 2,5%Fe. Безпосереднєотримання фунгіцидних препаратів з щелока може виявитися більш економічним,ніж переробка його на мідний купорос.

Витяг водо-і кіслоторастворімих з'єднаньміді з недогарка можна здійснювати, зрошуючи звалище недогарка підкисленою водою (3 -5% H 2 SO 4 ). Для збору утворюється розчину, що містить 5 - 15 р./л CuSO 4 в€™ 5H 2 O, необхідний колодязь,звідки розчин відкачується на цементацію. Аналогічним чином можнавиробляти вилуговування недогарка, що знаходиться в плоских прямокутних ямах,мають велику площу. Завантаження і вивантаження недогарка можна здійснювати при цьомуза допомогою мостового крана, що рухається по опорах, покладеним уздовж країв ями.

хлорують випал недогарка

хлорують випал недогарка полягає в обробційого хлористим натрієм при високій температурі з метою перетворення нерозчиннихсульфідів міді в водорозчинні сполуки:

CuS + NaCl + 2 O 2 = CuCl 2 + Na 2 SO 4 (41)

До Огарков додають 4 - 5% NaCl (в залежності відвмісту в ньому міді), суміш подрібнюють на вальцьовий млині до розміру частокне більше 2 мм і обпалюють в механічній колчедан печі при температурі550 - 600 0 С. Розвиток необхідної температури забезпечується спалюваннямгенераторного газу або іншого пального. В якості пального можна застосовуватисірку або сірчаний колчедан. У цьому випадку шихту складають з дотриманняммолярного відношення Cu: 3 S: 6 NaCl. Недогарок складається з оксидів заліза і CuCl 2 , CuCl, СuO, CuSO 4 і Na 2 SO 4 . Частина хлориду натріюреагує з сіркою і водяними парами, утворюючи хлористий водень. У відхіднихгазах, крім продуктів згоряння палива та хлористого водню, міститьсядеяка кількість Cl 2 , SO 2 , SO 3 SO 3 , водяної пари і миш'яковистих з'єднань. Газиз печі надходять в вежу, зрошувану водою. Тут виходить 10%-наясоляна кислота з домішкою сірчаної кислоти і хлору. Її використовують длявилуговування обпаленої недогарка.

Медноколчеданная огарки, що містять 0,5 - 1%міді, можна хлорувати газоподібним хлором. Систематичне вилуговуваннярозчинних сполук міді з обпаленої недогарка ведуть при 20 - 25 0 С.Загальна тривалість вилуговування становить 4 - 5 днів.

Витяг міді з відходів мідеплавильних заводів

До відходів виробництва міді відносяться:ватержакетних пил, шлаки, рудничні відвали та ін Ці матеріали містять, як іколчеданні недогарки, різні сполуки міді і переробляються аналогічнимиметодами - безпосереднім вилуговуванням або вилуговуванням післясульфатізірующего або хлорують випалу.міді.

міді.купоросу.
Найбільш економічнимУ нихВитягХоча запроцесу.

В ході

2.

а)ді (ЦЕМ).

Розчинпередавальний ЦЕМ являє собою відпрацьований електроліт ЦЕМ, отриманийпісля електролітичного рафінування міді, направля-емий в купоросного цех.Хімічний склад передаточного розчину ЦЕМ, зазначений у табл. 2.1забезпечує одержання мідного купоросу відповідно до СТП 00194429-071-2003[3].

Таблиця2.1. Хімічний склад передаточного розчину ЦЕМ

Зміст,г/дм 3

сірчаної

кислоти

НЕменше НЕбільше міді Ni As Sb Fe Zn Mg Na Ca K N 140,0 - 170,0 37,0 15,0 3,5 0,7 0,5 0,5 0,1 0,35 0,3 0,02 0,3

Змістзолота і срібла в передавальному розчині ЦЕМ визначають, але не нормують.

Зашламленностьрозчину повинна бути не більше 0,010 г./дм 3 .

б)Розчин промисловий - конденсат ЦЕМ (далі промраствор ЦЕМ) - являєнадлишок конденсату з теплообмінників, що направляється в ГМО ХМЦ. Вміст домішокв промрастворе ЦЕМ, вказане в табл. 2.2, забезпечує отримання освітленогорозчинів, відповідно до вимог СТП 00194429-031-2002 [4].

Таблиця2.2. Хімічний склад промраствора ЦЕМ

Зміст,мг/дм 3

НЕменше НЕбільше

pH

1,5

сірчаної

кислоти

міді нікелю миш'яку 2000,0 300,0 10,0 1,0

в)Гранули мідні.

Грануливиготовляють відповідно до вимог цього стандарту за СТП00194429 - 080 - 2002 [5]. Хімічний склад, структура і розміри гранул повиннівідповідати нормам, наведеним у табл. 2.3.

Таблиця2.3. Фізико-хімічні властивості гранул

Гранулимідні Крем'яні Бескремневие хімсклад,%

- мідь,не менше 99,0;

- кремній,не більше 0,11.

- мідь, не менше 99,0. структурапластинчаста структурапластинчаста Розміри

- окреміпластини непра-

Вільноформи розміром від

15 ммдо 25 мм;

- пластинчастізростки від 30 мм

до100 мм.

- окремі пластини неправильної формирозміром від 3 мм до 15 мм;

- допускається наявність частинок розміромменше 3 мм, без утворення з них окремого шару;

- пластинчасті зростки 20 - 25 мм.

Гранулимідні приймають партіями. Партією вважають кількість гранул, отриманих відоднієї плавки.

д) Оборотні розчини.

Перелік оборотних розчинів, використовуваних наоперації розчинення, наведено в табл. 2.4.


Таблиця 2.4. Оборотні розчини купоросного виробництва

Найменування розчинів Попередня операція Розчин з вузла підготовки нікелевоговідділення Відстоюванняі кристалізація нікелю сірчанокислого з маточного розчину чорнового циклунікелевого відділення Води промивні ділянки виробництваантисептика В«УлтанВ» Промивкаопадів на фільтр-пресі і розчинення кристалів мідного купоросу ввиробництві антисептика В«УлтанВ» Води промивні мідного відділення Промивкакристалів мідного купоросу при поділі, розчинення донних опадів вбакової апаратури, змиви підлог

Водипромивні закачують в апарати для коректування концентрацій вихіднихрозчинів, їх склад не нормують і не визначають.

е) Мідний купорос.

Міднийкупорос повинен бути виготовлений відповідно до вимог цьогостандарту за технологічною інструкцією.

Мідне відділення купоросного цеху випускає двавиду товарної продукції:

-купоросмідний марки А1 у відповідність з ГОСТ 19347-99 [6];

-міднийкупорос мелкодісперсний марки А сорт 1 по ТУ 2141-368-100-97 [7].

Міднийкупорос забарвлений в яскраво-синій колір, на повітрі повільно вивітрюється,покриваючись білим нальотом; добре розчинний у воді (з підвищенням температурирозчинність збільшується) і майже не розчинимо в спирті; не горючий,пожаровзривоопасен. Відноситься до речовин 2-го класу небезпеки. Потрапляючив організм людини, викликає шлунково-кишкові розлади.

Міднийкупорос володіє наступними фізико-хімічними властивостями: кристалияскраво-синього кольору, розчинні у воді і вивітрюються на повітрі,гігроскопічні. Формула CuSO 4 в€™ 5H 2 O. Молекулярнамаса 249,68 г./моль.

Хімічний склад мідного купоросу наведено втабл. 2.5.


Табл. 2.5. Хімічнийсклад мідного купоросу

Найменування показника Норма марки,% А Б

Вищий Перший Вищий Перший Другий

Масова частка мідного купоросу вперерахунку на

CuSO 4 В· в€™ 5H 2 O, в% не менше:

в перерахунку на мідь, у% не менше

99,1

25,22

98,0

24,94

98,1

24,97

96,0

24,43

93,1

23,67

Масова частка заліза, в% не більше 0,02 0,04 0,04 0,05 0,10 Масова частка вільної сірчаної кислоти,в% не більше 0,20 0,25 0,20 0,25 0,25 Масова частка нерозчинного у водізалишку, в% не більше 0,03 0,05 0,05 0,05 0,10 Масова частка миш'яку, в% не більше 0,002 0,012 0,012 0,012 0,028

Зафізико-хімічними властивостями мелкодісперсний купорос повинен відповідативимогам ГОСТ 19347-99 [6] марки А сорт 1 крім масової частки мідногокупоросу в перерахунку на мідь і масової частки нерозчинного у воді залишку.

Масова часткамідного купоросу в перерахунку на мідь - 24,5%.

Масова частканерозчинного у воді залишку - 1,05%.

Міднийкупорос є найважливішою сіллю міді і знаходить широке застосування впромисловості та сільському господарстві. Він служить вихідним матеріалом для виробництварізних сполук міді. Як багато інших солі міді, мідний купорос отрутний.

У сільському господарстві він застосовується для оберігання рослин відшкідників і деяких захворювань і є складовою частиною отрутохімікатів;бордоської рідини та препарату АБ.

бордоської рідини являє собою водну суспензію, одержуванупри змішанні 0,5 - 1,0%-ного розчину мідного купоросу з 0,5-1,0%-димвапняним молоком.

Препарат АБ - основна сірчанокисла сіль міді з домішкою основнихвуглекислих солей міді. Виходить в результаті взаємодії pacтвора мідного купоросу ікрейди при нагріванні.

У фарбувальнійсправі він застосовується як протрава; в гальванопластике - для покриття металівшаром міді і т. д. Препарат виробляють двох сортів, що відрізняються позмістом основної речовини і за кількістю допускаються домішок.

2.2 Хімізмпроцесу розчинення міді

Розчин,містить вільну сірчану кислоту і сульфат міді, пропущений через шаргранульованої міді, розчиняє останню за... рахунок проходження наступниххімічних реакцій:

1) Кисень, розчиненийв кислоті, окисляє мідь до оксиду міді.

4 Cu + O 2 = 2 Cu 2 O (43)

2) Оксид мідірозчиняється в сірчаній кислоті з утворенням іонів одновалентних міді:

Cu 2 O + 2 H + = 2 Cu + + H 2 O (44)

3)Іони одновалентних міді окислюються киснем повітря з утворенням іонівдвовалентній міді:

4Сu + O 2 + 4 H + = 4 Cu 2 + + 2 H 2 O (45)

4) Сумарне рівнянняреакцій в молекулярній формі має вигляд:

Cu + H 2 SO 4 + 1/2 O 2 = Cu SO 4 + H 2 O (46)

Нашвидкість процесу розчинення і якість одержуваного мідного купоросу впливаютьнижче перераховані чинники:

а)Поверхня міді

Процесрозчинення міді в сірчаній кислоті є гетерогенним, при якому швидкістьпроходження реакції прямо пропорційна поверхні контакту твердої і рідкоїфаз: мідь - сірчана кислота. Кисень, проходячи через шар орошающей рідини,досягає поверхні міді і вступає з нею у взаємодію. Тому, чимбільше площа зіткнення міді з киснем, тим вище швидкість реакції.

б)Швидкість окислення поверхні міді

Застосуваннягранульованої міді з добре розвиненою поверхнею є одним з найважливішихумов прискорення процесу розчинення міді, так як одночасно взіткнення з поверхнею міді приходить більша кількість молекул сірчаноїкислоти.

в)Вміст іонів міді в розчині

Присутністьсірчанокислої міді в кислому розчині прискорює процес утворення солі мідногокупоросу. Сірчанокисла мідь, що знаходиться в розчині, взаємодіє зповерхнею міді і переходить в розчин у вигляді закисному солі. Закисному сільстикається з киснем, розчиненим у кислоті, і переходить знову в окиснусіль. Але в міру збільшення концентрації сірчанокислої міді починає відчуватисянедостатність кисню в розчині і розчинення сповільнюється.

г)Температура процесу розчинення

Підвищеннятемператури розчину діє на процес розчинення міді в двохпротилежних напрямках.

Зодного боку, з підвищенням температури швидкість розчинення міді зростає(Особливо в інтервалі від 60 до 75 0 С).

Зіншого боку, з підвищенням температури розчину, розчинність кисню вньому зменшується і приблизно при 95 0 С кисень майже зовсім перестаєрозчинятися, зменшується і швидкість окислення і розчинення міді. Підвищеннятемператури тягне за собою підвищену витрату пари. Тому температурарозчину при розчиненні міді повинна бути від 75 до 95 0 С.

д)Кислотність розчину

Призмісті вільної сірчаної кислоти в кінцевому нейтралізувати розчином менш3 г/дм 3 спостерігається інтенсивна реакція гідролізу з утвореннямнерозчинних комплексних миш'яковистих з'єднань, і якщо розчин нефільтрувати, то це призведе до підвищеного вмісту миш'яку і нерозчинногоосаду в готовому продукті і зниження його якості.

Підвищенакислотність насиченого розчину (8 - 12) г/дм 3 призводить дозбільшення витрати пари, зниженню вилучення міді в мідний купорос, підвищеномузносу обладнання.

Операціюпроводять в апаратах розчинення двох типів:

- вапараті розчинення періодичної дії Ар;

- вапараті колонного типу - АКТ.

2.2.1Ведення процесу розчинення міді

Вколону (башту) апарату розчинення Ар 1 (Ар 2 - Ар 6) завантажуютьгранульовану мідь. Передавальний розчин закачують в апаратрозчинення колонного типу Ар 1 (Ар 4, Ар 5, Ар 6) до робочого рівня (порівнемірів), в апарат розчинення Ар 2 (Ар 3) - до розрахункового.

Потімв апарати Ар 2 (Ар 3) закачують промвод з бака Пв 4, кислі розчини збака Пв 3 і, для проведення в апараті розчинення Ар 1 (Ар 4, Ар 5, Ар 6)глибокої нейтралізації, закачують кислі розчини з бака Р 6.

Розрахунковийрівень визначають, виходячи з того, що оптимальна початкова концентраціясірчаної кислоти повинна відповідати (70 - 100) г/дм 3 . Початковезміст сірчаної кислоти слід визначати як суму добутків обсягурозчину на вміст сірчаної кислоти на одиницю об'єму (всіх видівзакачуваних розчинів).

Розчиннагрівають паром через регістри до температури (75 - 95) 0 С припостійній витраті стиснутого повітря для Ар (500 - 800) м 3 /год, дляапарату колонного типу АКТ (150 - 170) м 3 /год

Веденняпроцесу розчинення міді в апараті Ар 2 (Ар 3)

Швидкістьпроцесу розчинення міді визначається по вимірах щільності розчину. До кінцяпроцесу через (8 - 11) годин щільність повинна становити (1380-1440) кг/м 3 .

Зачас проходження операції концентрацію вільної сірчаної кислоти знижують зпервісного значення (70 - 100) г/дм 3 до (3 - 6) г/дм 3 .

Швидкістьпроцесу розчинення регулюють зміною витрати пари та стисненого повітря,контролюють зміна щільності розчину, і зміст сірчаної кислоти Режимніпараметри процесу розчинення міді в апараті розчинення представлені в табл.2.6.

Таблиця2.6. Режимні параметри розчинення міді в апараті розчинення

Найменування параметра Од. змін. Норма Періодичність контролю Температура

0 С

75 - 95 Кожні 2 години роботи Витрата стисненого повітря

м 3 /год

500 - 800 Кожні 2 години роботи

Концентрація H 2 SO 4 (початкове значення)

г/дм 3

70 - 100 Через 30 хвилин після закачування

Концентрація H 2 SO 4 (кінцеве значення)

г/дм 3

6 - 3 Кожні 2 години роботи Щільність розчину (кінцеве значення)

кг/м 3

1380-1440 Кожні 2 години роботи Тривалістьоперації ч 8- 11

Веденняпроцесу розчинення міді в апараті розчинення АКТ

Апаратрозчинення колонного типу працює на розчинах двох видів, що складаються з:

-передавальногорозчину і промвод купоросного виробництва;

-розчинупісля охолодження з ділянки підготовки нікелевого відділення, елюату післясорбції розчинів нікелевого відділення та промвод купоросного виробництва.

Вапараті колонного типу можна також проводити глибоку нейтралізацію звитягом миш'яку з розчинів. Режимні параметри процесу розчинення мідіі глибокої нейтралізації в апараті колонного типу представлені в табл. 2.7.

Таблиця2.7. Режимні параметри процесу розчинення міді в апараті колонного типу

Технологічні

параметри

Од.

змін.

Норма Періодичність контролю розчинення міді глибока... нейтралізація Температура

0 С

80 - 90 80 - 90 Кожні 2 години роботи Витрата стисненого повітря

м 3 /год

100 - 200 100 - 200 Кожні 2 години роботи

Концентрація H 2 SO 4 (Початкове значення)

г/дм 3

110 - 150 110 - 150 Через 30 хв після закачування

Концентрація H 2 SO 4 (Кінцеве значення)

г/дм 3

6 - 3 0 тсутствіе Кожен 2 год роботи Щільність розчину

кг/м 3

1330-1390 1320-1360 Кожні 2 години роботи Час процесу гідролізу ч - 0,5 - 1,5 Кожну операцію

Придосягненні кінцевого значення змісту сірчаної кислоти

(6- 3) г/дм 3 розчин направляють на випарну вакуум-кристалізацію.

Приведенні глибокої нейтралізації протікає процес гідролізу з утворенням нерозчиннихкомплексних сполук (арсенатів) міді і миш'яку. При досягненні кінцевихзначень параметрів розчин зливають в бак О2.


2.2.2Відстій розчину

Отриманийнасичений розчин сірчанокислої міді вміст залишкової сірчаної кислоти (6 - 3)г/дм 3 зливають в бак-відстійник О 1 і, після відстою протягом 40 хвперепускают в бак вихідного розчину І 1, а шлам змивають конденсатом вбак-відстійник О 4. Розчин, отриманий в результаті глибокої нейтралізації,зливають в бак-відстійник О 2.

2.2.3 Фільтрація суспензіїпісля глибокої нейтралізації

Процес поділусуспензії, отриманої в результаті глибокої нейтралізації, з метою відокремленнярозчину від кеку мідно-миш'якового і нерозчинних домішок виробляють нарамному фільтр-пресі Фп 3 (Фп 4).

В основі фільтрації лежитьпринцип розділення неоднорідних середовищ за допомогою пористої перегородки,проникної рідина (фільтрат) і затримує зважені в ній частинки.

Подачусуспензії на фільтрацію виробляють насосом з бака О 2. Відфільтрований розчиннаправляють у бак вихідного розчину І 2, а кек, після вивантаження фільтр-преса,на виробництво антисептика В«УлтанВ».

2.2.4Випарна вакуум-кристалізація мідного купоросу

Процесвипарної вакуум-кристалізації організований в три стадії. На перших двох стадіяхвиробляють мідний купорос продукційний, на третій стадії ведуть кристалізаціюмідного купоросу з метою вилучення його з маткових розчинів після другоїстадії (для повернення в початок процесу вакуум - кристалізації). Матковийрозчин після третьої кристалізації, що містить значитель-ное кількістьнікелю, направляють на ділянку підготовки розчинів нікелевого відділення.

Вихідний розчин з напірного бака безперервносамопливом подають в нижню частину вакуум-кристалізатора, де він змішується зциркулюючої суспензією. Під дією напору, створюваного циркуляційнимнасосом перегрітий маточний розчин, який надходить з гріючої камери, випливаючи зсопла струминного насоса з великою швидкістю, підсмоктує суспензію, циркулюючув апараті. Вступник вихідний розчин і утворилася суміш піднімається поцентральної циркуляційної трубі вгору і на виході з неї скипає, внаслідокнаявності розрядження в сепараторі вакуум-кристал-лизатор (1,5 - 1,9) кПа.

При кипінні розчин втрачає тепло перегріву іохолоджується до рівноважної температури кипіння розчину при даному залишковомутиску. В результаті охолодження, а також за рахунок випаровування при кипінні частинирозчинника в розчині створюється пересичення і відбувається виділення зародківкристалічної солі мідного купоросу і ріст кристалів на зародках, якінадійшли раніше з центральної циркуляційної труби в зону кипіння.

Утворилися кристали у вигляді продукційноїсуспензії частково виводять з вакуум-кристалізатора.

Настройка, висновок ВЛК на технологічний режим іконтроль режимних параметрів в процесі роботи проводять за допомогоюконтрольно-вимірювальних приладів і засобів автоматизації.

Фактори, що впливають на процесвакуум-кристалізації

а) Температура.

Підвищення температури пересичені розчинузбільшує швидкість утворення кристалічних зародків як наслідокЗ підвищенням температури

Вакуумна

В

Відведеннядвома способами.

Нагрівання

Вакуумна

ПккПа.

В

Дана

Вихідний

Нагрівання

Вакуумна

В

Визначенняв табл. 2.8.


Таблиця2.8. Од. змін.

м 3 /год

0 С

0 С

м 3 /год

/ P>

настройка по t 0 C в ВВК

настройка по t 0 C в ВВК

Витрата пари на ГК кг/год 800 - 3000 800 - 3000 800 - 2000 Розрідження кПа 0,82 - 0,98 0,82 - 0,98 0,82 - 0,98

Таблиця 2.9. Режимні параметри випарноївакуум кристалізації

Найменування параметрів Од. змін. Режимні параметри Періодичність контролю I стадія II стадія III стадія Об'ємна витрата вихідного розчину

м 3 /год

9 - 15 6 - 12 4 - 8 Щогодини Щільність вихідного розчину

кг/м 3

1320-1440 1300-1360 1360-1420 При кожній закачуванні Температура в нижній частині ВВК до гріючоїкамери

0 С

36 - 48 40 - 48 40 - 50 Ежечас-но Температура в ниж...ній частині ВВК після гріючоїкамери

0 С

40 - 58 42 - 58 46 - 60 Ежечас-но Різниця температур (перегрів)

0 С

4 - 10 4 - 10 6 - 10 Ежечас-но Об'ємна концентрація кристалів впродукційної суспензії % 17 - 27 15 - 25 15 - 25 Ежечас-но Щільність маточного розчину

кг/м 3

1300-1360 1360-1420 1460-1540 Ежечас-но

2.2. 5 Поділсуспензій мідного купоросу

Процес поділусуспензії - відділення кристалів мідного купоросу від маткового розчину іпромивку кристалів виробляють на центрифугах, в основі яких лежить принципфільтрації під дією відцентрових сил.

Поділ суспензіїмідного купоросу першій стадії

Поділ суспензіїмідного купоросу проводять на центрифузі Цф 1 (Цф 5) для відділення та відмивкикристалів мідного купоросу від маточного розчину конденсатом, з попереднімзгущенням на турбоціклоне Тц 1 (Тц 5).

Матковий розчин зливаютьв бак маточного розчину М 1 (М 2). В залежності від вимог технології,матковий розчин частково направляють у бак вихідного розчину І 2 длядодаткової випарювання. Кристали мідного купоросу з центрифуги шнеком іковшовим елеватором подають на операцію сушіння в сушильний барабан Сб 1 (Сб 3).

Поділсуспензії мідного купоросу другій стадії кристалізації проводять на центрифузіЦф 2 (Цф 5) для відділення та відмивання конденсатом кристалів мідного купоросу відматочного розчину, з попереднім згущенням на турбоціклоне Тц 2 (Тц 5).Матковий розчин зливають в бак маточного розчину М 3 або направляють в бак О5на операцію фільтрації.

Матковийрозчин можна частково направляти в бак маточного розчину М 1 (М 2) длядодаткової випарювання розчинів. Для зменшення кількості домішок,потрапляють з маточним розчином, кристали направляють в бак-мішалку надодаткову відмивання. Відмивання виробляють конденсатом і освітленим маточнимрозчином з турбоціклона першій стадії Тц 1 - 2 (Тц 5 - 2).

Відмитийкупорос з розчином подають через Тц 1 - 2 (Тц 5 - 2) в центрифугу Цф 1 (Цф 5)першій стадії. Кристали мідного купоросу з центрифуги подають шнеком іковшовим елеватором на операцію сушіння в сушильний барабан Сб 2 (Сб 3).

Зметою відокремлення маточного розчину другій стадії кристалізації віднерозчинних домішок додатково проводять фільтрацію розчину на рамномуфільтр - пресі ФП 1 (ФП 2). Відфільтрований розчин направляють у бак маточногорозчину М 3, а кек після вивантаження фільтр-преса - на площадку зберіганнямедьсодержащих відходів.

Поділсуспензії мідного купоросу третій стадії кристалізації проводять на центрифузіЦф 3 (Цф 4) для відділення кристалів мідного купоросу від маточного розчину, зпопередніми загущенням на турбоціклоне Тц 3. Освітлений розчин, післязгущення на турбоціклоне, і маточний розчин, після поділу на центрифузі, зливаютьв агітатор Аг 1, де осаджують шлам і виноситься з центрифуги мелкодісперснийкупорос.

Післявідстою в баці О 3 осветленную частина направляють через пульпосборнік Пс 3 наоперацію фільтрації на рамний фільтр-прес ФП 1 (ФП 2). Відфільтрований розчиннаправляють у бак М 4 для подальшої переробки у виробництві нікелюсірчанокислого, а медьсодержащие відходи, після вивантаження фільтр-преса - намайданчик зберігання медьсодержащих відхо-дів. Осів у агітаторів Аг 1 купоросрозчиняють конденсатом. Кристали мідного купоросу з центрифуги подають вагітатор Аг 2.

2.2.6Розчинення некондиційного мідного купоросу

Розчиненняпроводять конденсатом в агітатори Аг 2 при постійному перемішуванні і нагріванніпором через сорочку агітатора. Отриманий розчин мідного купоросу піддаютьфільтрації на ФП 1 (ФП 2) і направляють в бак І 1 (І 2, О 2) для повторного витягуміді.

2.2.7Утворення та використання розчинів і промивної води

Промивні розчини,утворюються після промивки і розчинення купоросу, пропарювання і промиванняобладнання, підлог і майданчиків через зумпфи збирають в баки Пв 1, Пв 2, Пв 4,Пв 5 і витрачають на технологічні потреби (розчинення мідних гранул і некондиційногомідного купоросу).

Вбак Пв 3 беруть розчини з ділянки виробництва антисептика і витрачають такж в процесі розчинення мідних гранул.

2.2.8 Сушіння кристалівмідного купоросу

Після відділення тапромивання кристалів першої та другої стадії кристалізації купорос містить щезначна кількість вільної вологи, яку потрібно видалити, длядодання готовому продукту властивостей, що відповідають вимогам ГОСТ 19347-99[6]. Сушку кристалів мідного купоросу проводять гарячим повітрям у сушильнійбарабані Сб 1 (2, 3). Гаряче повітря подають в сушильний барабан нагнітаючимвентилятором. Підігрів повітря в калорифері ведуть насиченою парою.

Нагріте у калорифері дотемператури 130 0 С повітря, проходить протитечією через барабан і,через відвідний короб передається в систему вентиляції. Температуру повітря навиході із сушильного барабана підтримують не більше 60 0 С. Режимніпараметри процесу сушіння мідного купоросу наведено в табл. 2.10.

Запилений повітря післясушильного барабана надходить на установку очищення газу, де витяжнимвентилятором простягається через циклон і скрубер мокрого пиловловлювання.Очищений від пилу мідного купоросу повітря викидається в атмосферу.

Просушенікристали мідного купоросу зсипають в бункер-накопичувач готового продукту,звідки купорос надходить на автоматичну лінію упаковки та пакетування абона вузол затарювання готового продукту.

Таблиця 2.10. Режимні параметри процесу сушіння мідного купоросу Найменування параметра Од. змін. Норма Періодичність контролю Температура на вході в сушильнийбарабан, не більше

0 С

130 Щогодини Температура на виході із сушильногобарабана, не більше

0 С

60 Щогодини

2.2.9 Опис процесуотримання дрібнодисперсного купоросу

Для отриманнядрібнодисперсного купоросу по ТУ 2141-368-100-97 [7] необхідно відокремити відзагальної маси купоросу дрібну фракцію кристалів.

Поділ кристалівпроводять на двусітовой сортуванню. При цьому велику фракцію подають на вузол затарюванняУз 2, а дрібнодисперсний фракцію після змішування з антизлежувачем подають навузол затарювання Уз 1. Антизлежувач дозується в межах від 0,5 до 1%в потік продукту шнеком з електроприводом, на якому дослідним шляхом підібранашвидкість обертання, що забезпечує необхідне співвідношення.

2.2.10Упаковка, пакетування та транспортування мідного купоросу

Упаковку іпакетування готового продукту виробляють на обладнанні двох типів.

Лініяупаковки і пакетування АЛУПМК, що складається з комплексу машин і механізмів,працює в автом...атичному режимі, де упаковку виробляють в поліетиленові абопаперові з поліетиленовим вкладишем мішки.

Упаковку купоросу вм'який контейнер типу В«Big-BagВ» виробляють із застосуванням траверси і спеціальнообладнаного шнеком і тічкою, вузла затарювання Уз 1 (Уз 3).

Укладання мішків,пакетування виробляють по ГОСТ 19347-99 [6], маркування готового пакетувиробляють контролери ВТК згідно з ГОСТ 19347-99 [6].

Готові пакети зважують, встановлюють навагонетку і відправляють на склад готової продукції.

Отриманиймідний купорос повинен відповідати ГОСТ 19347-99 [6], а мідний купоросмелкодісперсний - ТУ 2141-368-100-97 [7].

Приотриманні продукції з відхиленням від необхідного хімічного складу проводятьпереробку невідповідної продукції, при відхиленні від нормованого вагиабо порушенні упаковки проводять повторну упаковку продукції.



3.Апаратурне оформлення технологічного процесу

3.1 Описосновного обладнання

а)Фільтр-прес ЧС.

Фільтруванняз утворенням опадів, що володіють високим гідравлічним опором,ефективна економічна промивка відфільтрованого осаду безпосередньо нафільтрі, отримання опадів зі зниженою вологістю, обробка великих потоківрідин - всі перераховані завдання найбільш раціонально вирішувати із застосуваннямфільтр-преса.

Фільтр-пресЧС 140 оснащений поліпропіленовими плитами. Це можуть бути звичайні камерніплити, а також змішані пакети, що складаються з чергуються камерних імембранних (містять віджимні мембрани) плит. Максимальна робочатемпература суспензії може досягати 90 0 С.

Фільтр-пресЧС являє собою набір фільтрувальних плит, розміщений між передньоюстійкою фільтр-преса і його нажимною плитою. Механізм затиску плит монтується взадній стійці фільтр-преса, а також оснащений гідроциліндром для створення робочогозусилля стиснення плит, але в обгрунтованих випадках можливе використання електромеханічногозатиску плит. Даний фільтр-прес з бічною підвіскою, фільтрувальні плитимають з боків спеціальні кронштейни-ручки, які виконують відразу двіфункції: з їх допомогою плити спираються на подовжні стяжки, і вони ж служатьробочими органами для механізму переміщення плит.

Длявиконання механізму вивантаження досить легко отделяющегося від фільтрувальноїтканини осаду, застосовується блочний спосіб розсунення плит. Всі фільтруючі плитиділяться на два і більше пакетів, і механізм вивантаження осаду по черзірозсовує перший та наступні пакети, при цьому відфільтрований осад підсвоєю вагою падає на транспортер для його видалення.

Щоб уникнутиобливаючись персоналу і устаткування при аварійній розгерметизації, плитифільтр-преса ЧС оснащені поворотними панелями-шторками. Шторки автоматичноперекривають стики між плитами при їх стисненні і відкривають зазори між плитами приїх розсунення для вивантаження осаду.

Дляпідтримання фільтруючих серветок у робочому стані та продовження терміну їхслужби фільтр-прес комплектується автоматичним пристроєм для регенераціїтканини без її демонтажу.

Пристріймістить горизонтальну трубу з соплами спеціальної конструкції, через якіподається вода під високим тиском для змиву з тканини забруднень. При блоковоїсистемі розвантаження почергово виконується регенерація кожного розкритого пакетуплит.

Данийфільтр-прес обраний у зв'язку з тим, що має наступні переваги: ​​

- високапродуктивність фільтр-преса за рахунок фільтрування під тиском 16 атм.;

- оснащенийефективним механізмом вивантаження осаду, що дозволяє скоротити час цієїоперації більш ніж в три рази;

- максимальноможливий термін служби фільтрувальних серветок за рахунок високоефективногопристрої для регенерації фільтрувальної тканини без демонтажу її зфільтр-преса при незначній витраті води;

- порівняноз фільтрами інших конструкцій фільтр-преси ЧС характеризуються в 8 ... 12 разівменшою витратою електроенергії;

- мінімальнийвитрата промивних рідин за рахунок збільшення ефективності промивок при їхрівномірному проходженні через всю товщину осаду і віджимання осаду мембранами;

- поліпропіленовіфільтрувальні плити стійкі у всіх коррозіоноактів-них рідинах;

- віджимнімембрани дозволяють відпресованих осад і отримати його з мінімальною вологістю,що значно знижує енерговитрати на сушіння осаду;

- шторизахищають обслуговуючий персонал і виробничі приміщення при аварійних інештатних розгерметизації фільтр-пресів;

- набіросаду на повну товщину камери, усунення розмивів осаду за рахунок йогоподжатия мембранами;

- порівняноневелику вагу і габарити;

- приобслуговуванні не виникає потреби у висококваліфікованому технологічномуі ремонтному персанале.

б) Сушарка

Післявідділення від маткового розчину і промивання кристали мідного купоросу містятьвільну вологу, яку видаляють для додання готовому продукту властивостейвідповідають вимогам стандарту. Для цього підприємство застосовує сушилкубарабанну, що обертається, безперервної дії. Діаметр сушарки становить 1200 мм,довжина 8 м. Вона оснащена приймальним бункером, вентилятором типу Ц4-70,калорифером КСК 4-10, шнеком з приводом, ковшовим елеватором Елм-160.

Для сушкикристалів застосовують конвекційну сушку, в якості теплоносія використовуютьгаряче повітря, використовуючи принцип протитоку. Нагнітаючий вентилятор подаєповітря для нагріву в паровий калорифер, потім у сушильний барабан.

Підтримуютьі регулюють задану температуру з допомогою вентилів на подачі пари вкалорифер. Усередині похилого обертового барабана встановлені поздовжні полиціі при обертанні барабана готовий продукт пересипається з них, потрапляє в гарячийповітряний потік, сушиться і зсипається в приймальний бункер вузла упаковки іпакетування мідного купоросу.

Повітря,запилений дрібними частинками, із сушильного барабана за допомогою витяжноговентилятора простягають через циклон, де осідає більша частина дрібнодисперснихчастинок, потім через установку очищення газу очищений від пилу повітря викидаютьв атмосферу. Зібрану в конвейра під циклоном пил готового продуктуперіодично розчиняють і направляють в технологічний процес. Даний апаратобраний у зв'язку з тим, що висушується мідний купорос є сипучим.Завдяки нахилу і врашенію барабана матеріал безперервно переміщується всерединінього, мінімально подрібнюється і має хороший контакт з робочими газами. Данасушарка може працювати не тільки на суміші топкових газів і повітря, але також іна нагрітому повітрі.

в) Центрифуга

Центрифугиданого типу ВЅ ФГП-801 К, горизонтальна, пульсуючий, фільтруюча,безперервної дії, продуктивністю по осадку 10 т/год, призначена длябезперервного поділу суспензій, що містять тверду фазу у вигляді крупно ісередньо подрібнених кристалів.

Конструктивноюособливістю центрифуг типу ФГП є консольне розташування ротора зпульсуючим штовхачем.

Центрифугаявляє собою фільтрує машину безперервної дії з двокаскадногоротором. Ротор складається з двох дірчастих обичайок зварної конструкції з днищем, вяких укріплені щілиноподібні колосникові сита. Усередині ротора укріпленіприймальний і захисний конуса. Всередину ротора підведена живить труба,закріплена на кожусі. На приймальному конусі встановлено зрівняльний кільце,служить для формування шару осаду, на захисному - знімне кільце, що служитьдля переміщення осаду вздовж ротора.

Зворотно-поступальнийрух штовхача здійснюється від гідравлічного-чеського циліндра, поршень якогоприводиться в рух шляхом підведення під тиском масла з маслосистеми.

Суспензія поживильної трубі надходить у простір між живильних та захисним конусами,розкручується і відцентровою силою відкидається, рівномірно розподіляючись наситах Iкаскаду. Рідка фаза суспензії проходить через сита в кожух, а тверда накопичуєтьсяна ситах.

При русіштовхача з обичайкою і ситами I каскаду в бік станини осад наштовхується нанерухоме знімне кільце і зупиняється, а очищені... сита йдуть підкільце. При русі штовхача від станиці осад переміщається разом з ситами,а на очищені сита надходить нова порція суспензії.

За кількаходів осад просувається по всій довжині I каскаду ротора і пересипаєтьсяна сита II каскаду.

При русіштовхача від станини притискне кільце сит I каскаду наштовхується наосад на ситах II каскаду і переміщує його вздовж ротора до вивантажувального бункера. Прирусі штовхача до станиці осад пересипається з першого каскаду на другий.

Припереміщенні осаду вздовж ротора спочатку проісходітосновной віджимання рідкої фази,потім просушка, в разі необхідності - промивання осаду і остаточна просушкаосаду.

У випадкунеобхідності промивки осаду в ротор вводиться труба промивки з форсункою.Положення труби регулюється в процесі пуско-налагоджувальних робіт. Вологістьосаду регулюється кількістю пульсів штовхача.

3.2 Розрахунокапарату розчинення колонного типу [9]

Апарат длярозчинення металевої міді в сірчанокислих розчинах є нестандартнимобладнанням.

Розглянемовідомі з рівня техніки рішення, що стосуються пристроїв апаратів длярозчинення.

Відомасолей.

Недоліком

НайбільшПристрійтехнологічного процесу.

Недоліки

- відсутністьпродуктивність.

Аналіз

Пропонований

Пристрій

Апаратміді.вгору.

Апарат

В склад

Технічнахарактеристика.

г/л

Загальний вигляд

АпаратПодача

Після закінчення

У нижній

Устаткування

Пропонована

3.2.1

Діаметр


,

.

Далі

Корпусформи.

Нижня частина

Розрахуємо

, (5)

З 2

, (6)

Апарат

Тиск

, (7)

Р 1

Н =5,2 -висота шару мідних гранул, м;

ПЃ = 1700- Щільність мідних гранул кг/м 3 .

Р 2 = 5,2 в€™ 1700 в€™ 9,81 = 86720,4 Па = 86,72 кПа.

Сумарнетиск на стінки обичайки:

Р = 92704,5 +86720,4 = 179424,9 Па = 179,42 кПа.

Розрахунковутовщину стінки знайдемо за формулою (6):

= 0,3 мм.

Зробиморозрахунок обсягів різних частин апарату колонного типу.

Обсягциліндричної частини башти (закачування розчину на висоту 1,8 м від кришкиапарату, що відповідає лінії зливної труби):


V 1 = h в€™ ПЂ в€™ d 2 /4, (8)

де h = 2,8 - 1,8 = 1,0 м= 100 мм,

V 1 = 1,0 в€™ 3,14 в€™2,368 2 /4 = 4,402 м 3 .

Розрахуємообсяг усіченого конуса вежі

V 2 = ПЂ в€™ h/3 в€™ (r 1 2 + r 1 в€™ r 2 + r 2 2 ), (9)

V 2 = 3,14 в€™ 0,55/3 в€™(0,634 2 + 0,634 в€™ 1,184 + 1,184 2 ) = 1,470 м 3 .

Визначимообсяг колони для завантаження гранул

V 3 = h в€™ ПЂ в€™ d 2 /4, (10)

V 3 = 4,8 в€™ 3,14 в€™1,268 2 /4 = 6,058 м 3 .

За формулою(9) розрахуємо обсяг усіченого конуса колони

V 4 = 3,14 в€™ 0,48/3 в€™(0,15 2 + 0,15 в€™ 0,634 + 0,634 2 ) = 0,261 м 3 .

За формулою(10) знайдемо обсяг циліндричної частини колони

V 5 = 0,10 в€™ 3,14 в€™0,261 2 /4 = 0,005 м 3 .

Розрахуємообсяг циліндричної частини сепаратора за формулою (10)

V 6 = 0,048 в€™ 3,14 в€™0,261 2 /4 = 0,002 м 3 .

Обсягусіченого конуса сепаратора знайдемо, підставивши дані у формулу (9)

V 7 = 3,14 в€™ 0,159/3 в€™(0,13 2 + 0,13 в€™ 0,625 + 0,625 2 ) = 0,081 м 3 .

Обсяг відводукрутовигнуті розрахуємо, підставивши дані у формулу (10)

V 8 = 0,39 в€™ 3,14 в€™0,125 2 /4 = 0,0048 м 3 .

Аналогічнознайдемо обсяг патрубка

V 9 = 1,9 в€™ 3,14 в€™0,125 2 /4 = 0,023 м 3 .

Обсяг вертикальноїчастини циркуляційної труби дорівнює

V 10 = 6,45 в€™ 3,14 в€™0,125 2 /4 = 0,079 м 3 .

Обсягзливного колектора дорівнює 0,07 м 3 , тоді сумарний обсягциркуляційної системи дорівнює

V ОЈ = V 6 + V 7 + V 8 в€™ 2 + V 9 + V 10 + V 11 ,

V ОЈ = 0,002 + 0,081 + 0,0048 в€™2 + 0,023 + 0,079 + 0,07 = 0,2646 м 3 .

Розширенняверхній частині вертикальної ділянки циркуляційної труби врахували у вигляді 5%від сумарного обсягу циркуляційної системи, з урахуванням цього маємо

V ОЈ = 0,2646 в€™ 0,05 +0,2646 = 0,278 м 3 .

3.3Опис і розрахунок вакуум-випарного кристалізатора

Виділеннямідного купоросу з медеелектролітного розчинів передбачається в три стадіївипарної кристалізації. Це один з основних процесів виробництва мідногокупоросу на підприємстві ВАТ В«УралелектромедьВ».

Відпрацьований електролітзаводу В«УралелектромедьВ» містить підвищену кількість домішок NiSO 4 ,FeSO 4 , As 2 O 3 , ZnSO 4 , CaSO 4 та ін Виведений з електролітних ванн передавальний електроліт направляють на нейтралізаціювільної сірчаної кислоти чорновий міддю з подальшою тристадійному упаркирозчину і кристалізацією мідного купоросу.

На рядідіючих медеелектролітний завод цей процес здійснюється увакуум-випарних апаратах з винесеною гріючої камерою, які працюютьперіодично, так як на теплопередаючих поверхні відбувається інтенсивнеосвіту нерозчинної і механічно міцною накипу, що складаєтьсяпереважно з сульфату.

СверНІІхіммашембули проведені дослідження вакуум-кристалізації виробничого розчину вдосвідчених циркуляційних кристалізаторах різних конструкцій. На підставіотриманих результатів була розроблена і успішно впроваджена в експлуатацію вцеху мідного купоросу ВАТ В«УралелектромедьВ» Випарнавакуум-кристалізаційна установка, а також були прийняті наступні технічнірішення:

В·процесупарювання на В«кристалВ» проводиться безперервно у випарних вакуум - кристалізаторідвоконтурного типу;

В·температураупарки розчину і кристалізації мідного купоросу підтримується в інтервалі 30- 50 0 С;

В·гріючакамера встановлена ​​в зовнішньому циркуляційному контурі вакуум-кристалізатора нанагнітальній лінії циркуляційного насоса. Через гріючий камеруздійснюється циркуляція освітленого маточного розчину, що відбирається звнутрішньої відстійної камери кристалізатора;

В·розміркристалів в циркулюючої суспензії регулюється зміною швидкості витіканняструменів маточного розчину з сопла струминного насоса (до 20,5 м/с) ітемператури перегріву освітленого маточного розчину в гріючої камері (від 5 до15 0 С);

В·роботаустановки безперервна;

В·длягарантованого досягнення заданої продуктивності по кристалічномумідного купоросу генпроектувальника передбачена резервна нитка,забезпечує роботу будь-якої з випарок I ой - III ой стадій при зупинці її (нитки) на ремонт або ревізію.

Вакуум-кристалізаційнаустановка включає в себе наступне обладнання: вакуум-кристалізатор ВВК;напірний бак Нб; бак-мішалку Бм; поверхневий конденсатор ПК; пароежекторнихблок ПЕБ; циркуляційний насос НЦ; вакуумний насос Нв; конденсатний бак К;систему воздуховодов для відводу сокового пара і створення розрядження в корпусіВВК; автоматизовану систему управління технологічним процесом.

Характеристикаобладнання вакуум-кристалізаційної установки представлена ​​в табл. 3.1.

Таблиця 3.1. Характеристикаобладнання випарної вакуум-кристалізаційної установки

N Найменування Характеристика Призначення 1 Напірний бак, (Н)

Робочий обх'ем - 8,0 м 3 , теплообмінник-змійовикпарової

Накопичення вихідного розчину 2 Випарний вакуум-кристал-лизатор, (ВВК)

Ємність повна - 50м 3

робоча - 20м 3

Випарювання розчинника з одночасноюкристалізацією мідного купоросу 3 Гріюча камера (Гк)

3-ходовий горизонтальнийКожухотрубний теплообмін-ник з теплопередающей трубками з титану ВТ! -0 розмірами (38х2х4000) мм або (38х2х3000) мм.

Поверхня теплообміну (по зовнішньомудіаметру теплообмінних трубок) 50м 2

Циркуляція і нагрів висвітленогоматочного розчину, що відбирається з відстійної камери 4 Поверхневий конденсатор (Пк)

Трубчастий теплообмінник, площа теплообміну-136м 2

Підтримання необ-дімого розрядження всепараторі за рахунок конденсації вторинний-ного (сокового) пара 5 Двоступінчастий пароежекторних блок(ПЕБ) Ежектор, теплообмінник,продуктивність по відсмоктується парогазової суміші - 75 кг/год Для видалення неконденсірующаяся газів зповерхне-ного конденсатора 6 Вакуум-насос (Нв)

Тип ВВН-3Н, продуктивність повідсмоктується парогазової суміші 3м 3 /хв.

Для видалення в атмосферу неконденсірующаясяв ПК і ПЕБ газів 7 Циркуляційна відцентрова помпа (НЦ)

Тип Х-280/29 - КСД, подача 200м 3 /год,напір -29 м, частота обертання робочого колеса - 1500 об/хв

Транспортування робочого розчину позовнішньому циркуляційного контуру 8 Бак-мішалка (Бм)

Апарат з перемішуючим пристроєм,робочий об'єм 2м 3

Ємність для відбору суспензії з апарату 9 Відцентровий насос

Тип АХ-65-40-200-КСД, подача25м 3 /год, напір -50 м,

Тип АХ-50-32-206 КСД, подача 12,5 м 3 /год,напір -50 мм

Транспортування суспензії на центрифугудля поділу 10 Механічний кристалізатор (Мк)

Апарат з перемішуючим пристроєм іводяною сорочкою, поверхня охолодження 8,3 м 2 , робочий об'єм-2,95 М 3

11 Бак конденсатний (К)

Робочий об'єм-4м 3

Для прийому конденсату гріючого івторинної пари з переливний колонкою гідрозатво-ром, бак є спільним зВВКII, III стадії 12 Відцентровий насос (НЦ)

Тип ОХ-50-125-160 КСД, подача - 25м 3 /год,напір - 32 м

Для відкачування конденсату гріючого і вторинногопара, спільний з ВВК II і III стадії

Міднийкупорос є продуктом процесу кристалізації сірчанокислої міді з насиченихсірчанокислих розчинів.

Процесвипарної вакуум-кристалізації організований в три стадії. На перших двох стадіяхпроводиться мідний купорос продукційний, на третій стадії ведетьсякристалізація мідного купоросу з метою вилучення його з маткових розчинівпісля другої стадії (для повернення в початок процесу вакуум - кристалізації).

Матковийрозчин після третьої кристалізації, що містить залишкову мідь до 60 р./л ізначна кількість нікелю, направляється у відділення обезмежіванія і ввиробництво нікелю сірчанокислого реактиву марки В«чВ».

Принципроботи вакуум-випарного кристалізатора наступний: вихідний розчин знапірного бака Нб безперервно самопливом надходить у нижню частинувакуум-кристалізатора через штуцер (поз. 8) і змішується з циркулюючоїсуспензією.

Під дієюнапору, створюваного циркуляційним насосом (поз. 11), перегрітий матковийрозчин, який надходить з гріючої камери (поз 12), витікаючи із сопла (поз. 9)струминного насоса з великою швидкістю, підсмоктує суспензію, що циркулює вапараті.

Вступниквихідний розчин і утворилася суміш піднімається по центральнійциркуляційної трубі (поз. 3) вверх і на виході з неї скипає внаслідокнаявності розрядження 1,5-1,9 кПа в сепараторі (поз. 2) вакуум - кристалізатора.

При кипіннірозчин втрачає тепло перегріву і охолоджується до рівноважної температури кипіннярозчину при даному залишковому тиску. В результаті охолодження, а також зарахунок випаровування при кипінні частини розчинника, в розчині створюється пересиченняі відбувається виділення зародків кристалічної солі мідного купоросу і зростаннякристалів на зародках, які надійшли раніше з центральної циркуляційноїтруби (поз. 3) в зону кипіння.

Утворилисякристали у вигляді суспензії частково виводяться з вакуум - кристалізатора.Основна частина утворилася в зоні кипіння суспензії рухається по кільцевомузазору між стінкою корпусу, циліндричної відстійної перегородкою (поз. 4) іцентральної циркуляційної трубою (поз. 3), опускаючись в нижню частинукристалізатора.

По міріруху вниз, відбувається зняття залишкового пересичення розчину на поверхніготових кристалів і згущення кристалів, шляхом відведення частини висвітленогоматочного розчину і дрібнодисперсного фракції з відстійної камери (поз. 15) узовнішній циркулярний контур (поз. 7, 11). При цьому освітлений матковий розчинз дріб'язком з відстійної камери по зворотній циркуляційної трубі (поз. 7)засмоктується циркуляційним насосом (поз. 11) і нагнітається їм у гріючий камеру(Поз. 12).

Далінагріте в гріючої камері матковий розчин надходить у сопло струминного насоса(Поз. 9), де він використовується в якості робочої рідини. Струмінь нагрітогорозчину, витікаючи із сопла з великою швидкістю, підсмоктує вихідний розчин,подається в цю зону сепаратора, і суспензію, яка рухається вниз, і нагнітаєутворену суміш у центральну трубу. Цикл багаторазово повторюється.

Такимчином, суспензія, безперервно рухається в корпусі кристалізатора поцентральній трубі (поз. 3) вгору і поза центральної труби вниз, утворюєвнутрішній циркуляційний контур, тут відбувається зростання та укрупнення кристалівдо певної величини з подальшим виведенням готових кристалів з апарату.

Освітленийматочний розчин, безперервно відбирається із відстійної камери (поз 15) іщо рухається по зворотній циркуляційної трубі (поз 7) у всмоктуючий патрубокциркуляційного насоса, а потім нагнітається через трубки гріючої к...амери (поз.12) в сопло (поз. 9), утворює зовнішній циркуляційний контур, тут відбуваєтьсяперегрів розчину з одночасним розчиненням зародків.

З метоюдосягнення певної інтенсивності теплопередачі в гріючої камері івиключення сольових відкладень на теплопередаючих поверхнях гріючих трубок, зарахунок високої швидкості руху розчину по трубках, гріюча камера виконана 6-ходовоїпо розчину.

Відведенняпродукційної суспензії з вакуум-кристалізатора може

здійснюватисябезперервно трьома способами:

В·на Iстадії з донної частини апарату - через стакан (поз. 24);

В·на IIстадії з рівня киплячого розчину - через В«ліхтарВ»;

В·наIII стадії - через пульпоотводящую трубу (поз. 10).

Ціпульпоотводящіе вузли виконані таким чином, що при роботі їх в вакуум -кристалізаторі автоматично підтримується робоче положення рівня розчину.Основним є відведення продукційної суспензії з донної частини апарату.

На процескристалізації впливають наступні фактори:

а)Температура

Підвищеннятемператури пересишенного розчину збільшує швидкість утвореннякристалічних зародків. З підвищенням температури знижується поверхневийнатяг між розчином і утворюється мікрозародишем і полегшується робота поутворення дрібних кристалів.

Для створенняумов росту кристалів необхідно регулювати процес (знижувати) освітимікрозародишей. На практиці це досягається шляхом підтримки різницітемператур на вході і виході з гріючої камери, для того, щоб мікрозародишівстигали розчинитися, проходячи по трубках гріючої камери.

б)Розчинні домішки

Домішки,присутні в розчині, роблять різний вплив на швидкість утворенняцентрів кристалізації, одні з них різко підвищують швидкість кристалізації,інші діють як поверхнево - активні речовини на поверхнімікрозародишей і перешкоджають кристалізації пересичені розчинів.

Длявизначення розрахункових технологічних параметрів роботи обладнання проведеніматеріально - теплові розрахунки. У розрахунках прийняті номінальні значенняпараметрів.

Рівнянняматеріального балансу

ПЌ 0 i ПЃ 0 i = ПЌ si ПЃ ci + W, (11)

де ПЌ 0 ,ПЌ s - об'ємна витратавихідного розчину і суспензії, м 3 /год;

ПЃ 0, ПЃ c - щільність вихідного розчину ісуспензії, кг/м 3 ;

W - масова витратавторинної пари, кг/год;

i - індекс, що позначаєстадію кристалізації.

Витратавторинної пари після перетворення рівняння

W i = ПЌ 0 i ПЃ 0 i - ПЌ si ПЃ ci (12)

Витратавторинної пари на кожну стадію дорівнює:

Перша стадіяW 1 = 4,69 х 1155 - 1,85 х1395 = 2836 кг/год;

Друга стадіяW 2 = 1,49 х1200 - 0,75 х1400= 738 кг/год;

Третя стадіяW 3 = 2,44 х1255 - 1,63 х1380= 813 кг/год/

Рівняннятеплового балансу кристалізатора:

S 0i C 0i t 0i + О» S кр . I + П† гр . i = W i ОЇ i + (S 0i - S кр . i - W i ) *C м i t i + S кр . I C кр t i + О¦ гр C до i t до i (13)

звідки витратагріючого рара з урахуванням його неповноти конденсації рівний

П† гр. i = 1,05, (14)

де S 0 i , S кр i - масова витратавихідного розчину і кристалічного мідного купоросу, кг/год

S 0 = П… 0 ПЃ 0 (15)

О» = - 315,3кДж/кг - теплота кристалізації мідного купоросу;

C 0 i , C м i , C кр , C до i - теплоємність вихідногорозчину, маточного розчину, кристалів мідного купоросу, конденсату гріючогопара, кДж/кгс 0 ;

t 0 i - температура вихідногорозчину, 0 С;

t i = 45 0 С,температура кристалізації;

t до = t гр - 2 = 105 - 2 = 103 0 С;

t ni = t i - Оґ - температуравторинної пари, 0 С;

t ni = 45 - 5 = 40 0 С;

Оґ = 5 0 З - температурна депресія упаренного розчину;

ПЉ = 2574кДж/кг - тепломісткість вторинної пари при температурі;

ПЉ г = 2684,1 кДж/кг - тепломісткість гріючої пари;

1,05 -коефіцієнт, що враховує неповноту конденсації пари, що гріє.

За формулою(14) розрахуємо витрату гріючої пари на кожну стадію кристалізації.

I стадія випарювання

П† гр.1 = 1,05 * = 3048,5 кг/год;

П† гр.2 = 1,05 = 832 кг/год;

П† гр.3 = 1,05 = 990 кг/ч.

Визначимонапір і виберемо циркуляційний насос.

Циркуляційнийнасос, встановлений в зовнішньому циркуляційному контурі, повинен забезпечитинеобхідну подачу розчину для подолання гідростатичного тиску,виникає за рахунок різниці плотностейй суспензії всередині апарату та маточногорозчину в зовнішньому контурі.

У днище кристалізаторавстановлено сопло, яке разом з центральної циркуляційної трубою утворюєструменевий насос, що забезпечує циркуляцію суспкнзіі по внутрішньому контуру.

Визначальнимгеометричним параметром струминного насоса є відношення площі поперечногоперерізу камери змішування (центральної циркуляційної труби) до площіпоперечного перерізу вихідного отвору сопла. Оптимальне значення відносиницих перерізів для струминного насоса без дифузора визначаємо з рівняння

, (16)

n = , (17)

де П… н - Питомий об'єм інжектіруемих середовища - суспензії на вході в перетин міжсоплом і нижнім торцем циркуляційної труби, м 3 /кг.


П… н =1/ПЃ з , (18)

де П… з - Питомий об'єм змішаного потоку на виході з центральної циркуляційноїтруби

П… з =1/ПЃ з , (19)

П… р - Питомий об'єм робочого середовища, маточного розчину, подаваного циркуляційнимнасосом в сопло, м 3 /кг

Підставляючизначення у формули (18, 19) маємо

П… з /П… р = ПЃ м /ПЃ з = 0,786;

П… н /П… р = ПЃ м /ПЃ з = 0,786.

П† 2 = 0,975 - коефіцієнт швидкості в центральній циркуляційної трубі (камерізмішання)

П† 4 =0,925 - коефіцієнт швидкості у вхідному перетині камери змішування (у вхідному нижньомупоперечному перерізі центральної труби).

Підставляючизначення параметрів у формулу (16) маємо

=

= 1,612 (1 +7,27) 2 - 0,628 * 1,013 * 7,27 2 = 76,6.

Витратациркулюючої по внутрішньому контуру суспензії дорівнює

П… ц = (1 + u)

Розрахункове

Розрахуємо

Знайдеморежимі;

Загальний

Продуктивністьвзимку;

При

- по

- з

В результатікупоросу.

3.4

Автоматизація

3.4.1ПроцесСистема управлінняВона включає в себе:

Керуючийтехнологічного процесу;

стан.

процесу.

Для прийняттяСистемаке проекту КВП і А необхідно передбачити:

1)автоматичне регулювання найбільш відповідальних параметрів, від дотриманняяких залежить режим роботи всієї установки в цілому;

2) дистанційнийі місцевий контроль параметрів, в...имір яких необхідно для своєчасногорегулювання роботи установки;

3)необхіднусигналізацію.

Регулювання

Перелікпараметрів, що підлягають регулюванню наведено в табл. 3.1.

Таблиця 3.1. Параметри,що підлягають регулюванню

Регульований

параметр

Рамерность Номінальне значення Наіболшее можливе відхилення Регулює вплив 1.Витрата вихідногорозчину кг/с 1,61 В± 0,2 Стабілізація 2.Тиск в сепараторікристалізаторі МПа 0,0059 В± 0,001 Витрата охолоджуючої води на конденсаторКВ3

3.Тиск робочогопара перед гріючої камерою

перед ежектором Е12 на загальній

лінії

4.перед ежектором Е2

МПа

0,1

0,25

0,25

В± 0,02

В± 0,01

В± 0,01

Стабілізація

Стабілізація

Стабілізація

4. Масовий вміст кристалів вкріслаллізаторе - 0,4 ​​ В± 0,1 Витрата пари, що гріє в гріючий камерукристалізатора при постійній температурі розчину.

Сигналізація

Аварійнасигналізація (світлова на щиті, звукова за місцем) повинна спрацьовувати при:

а)припинення подачі: вихідного розчину; охолоджуючої води в конденсатори КВ3,КВ1, КВ2; води на торцеві ущільнення насосів; вакуум-насосів, гріючої пари накристалізатор, ежектори;

б) зупинканасосів: циркуляційного, перекачувальних, вакуум-насоса.

Повинніздійснюватися сигналізації верхнього і нижнього граничних рівнів в ємностях Б1і Б2.

Повинна бутисвітлова сигналізація для всіх насосів В«працює - не працюєВ».

Характеристикаробочих середовищ параметри яких вимірюються і регулюються представлена ​​в таблиці3.2.

Таблиця 3.2

Характеристикаробочих середовищ

Найменування середовища

Температура,

0 С

Абсолютний тиск

МПа

Співвідношення Т: Ж, мас/частки

Щільність,

кг/м 3

Матеріал, стійкий в даному середовищі 1. Вихідний розчин 80 0,3 - 1400 ВТI - 0 2. Охолодні-ющая вода 28 0,3 - 1000 12х18хН10Т 3. Пульпа 50 - до 30 1570-1600 ВТI-0 4. Пар ТЕЦ 112 0,25 - 0,88 12х18хН10Т 5. Конденсат в баку Б2 40 - - 998 12х18хН10Т

Таблиця 3.3

Найменування

електрообладнання

Тип

Потужність,

кВт

Частота струму, що живить джерело Напруга, В Частота обертання, об/хв

1. Насос

АХ125-100-400б-5-У2

4АММ200 4 45 50 380 1450

2. Насос

АХ 8/30-І-2Г

4А100 2 4 50 380 2900 3. Насос К8/18 4А80 2 1,5 50 380/220 2900 4. Вакуум-насос ВВН-3Н 4А132 4У3 1,5 50 380/220 1500

5. Засувка ЗКЛПЕ - 16

ДУ 200,250

(ел. привод

ЕВ-25М)

В80В4У2 або

ВАОА-13-4-У2

1,5 50 380/220 1400 6. Засувка 30 нж 97 бк (ел. приводБО99.098-03 М0 4АХ ОЛ4УЗ 1,3 50 380/220 1400 7. Вентиль РХ26324.01 (електроприводТЕ0099.058-08М) 0,25 50 380/220 1380

Перелік іхарактеристика застосованого електрообладнання

Контроль

Режим роботиустановки контролюється шляхом вимірювання технологічних параметрів, перелікяких із зазначенням виду контролю і максимально можливих відхилень наведено втаблиці 3.4.

Таблиця 3.4 Технологічніпараметри установки, що підлягають контролю

Параметр Точка контролю Розмірність Розрахункове значення Максимально можливе відхилення Допустима втрата тиску від вуст. приб. Вид контролю Місце установки вторинних приладів 1. Вихідний розчин Трубопровід подачі вихідного розчину кгс 1,61 В± 0,2 0,05 Показання, запис Щит 2. Охолоджуюча вода на конденсатор КВЗ Трубопровід подачі води на конденсаторКВЗ кгс 104 В± 25 0,05 Показання, запис Щит 3. Вода на торцеве ущільненняЦиркуляційна-онного насоса Трубопровід подачі води на циркулюючийнасос кгс 1,25

10 -2 В± 4 в€™ 10 -3

0,05 Показання За місцем 4. Вода на тор-цевое плотненіе насоса Н1 Трубопровід подачі води на насос Н1 кгс 1,25

10 -2 В± 4 в€™ 10 -3

0,05 Показання За місцем 5. Охолоджуюча вода на установку Трубопровід подачі води на установку кгс 110 В± 25 0,05 Запис показання Щит 6. Робочий пар в гріючий камеру кмрісталлізатора Трубопровід подачі пари на установку кгс 1800 В± 500 0,025 Показання, запис Щит 7. Робочий пар на установку Трубопровід подачі пари на установку кгс 1800 В± 500 0,025 Показання, запис Щит 8. Пульпа з установки Трубопровід подачі пульпи на центрифугування кгс 1,16 В± 0,5 0,05 Показання, запис Щит

Тиск:

1. Робочий пар на рісталлізатор

Трубопровід пода чі пара в кристалізатор МПа 0,1 В± 0,02 - Поканіе, запис Щит за місцем 2. Робочий пар на ежектор Е1 Трубопровід подачі робочого пара наежектор Е1 МПа 0,25 В± 0,01 - Показання За місцем 3. Робочий пар на ежектор Е2 Трубопровід подачі робочого пара наежектор Е2 МПа 0,25 В± 0,01 - Показання За місцем 4. Вторинний пар в кристал-лизатор Сепаратор кристалізатора МПа 0,0059 В± 0,001 - Показання За місцем

Температура

1. Вихідний розчин

Трубопровід подачі вихідного розчину

0 С

80 В± 5 Показання, запис Щит 2. Розчин в апараті Сепаратор кристалізатора

0 С

50 В± 5 Показання, запис Щит 3. Вода на вході в установку Трубопроводподачі води на установку

0 С

28 В± 5 - Показання, запис Щит 4. Вода на виході з конденсатора КВ3 Трубопровід виходу води з конденсатораКВЗ

0 С

30,6 В± 5 - Показання, запис Щит 5. Вода на виході з конденсатора КВ1 Трубопровід виходу води з конденсатораКВЗ

0 С

35,9 В± 5 - Показання, запис Щит 6. Вода на виході з конденсатора КВ2 Трубопровід виходу води з конденсатораКВ2

0 С

41,5 В± 5 - Показання, запис Щит

4.Матеріальні розрахунки

4.1Приготування вихідного розчину

Складирозчинів розглянуті в розділі 2.1. Розчин електроліту з цеху електролізупісля очищення від заліза, сурми і частково від миш'яку об'єднується з промивнимиводами і кислими розчинами печі В«КСВ».

Беремо 85%мас електроліту, 6% мас промвод і 9% мас кислого розчину. Данізведені в табл. 4.1.

Таблиця 4.1. Змішаннярозчинів

Прихід Витрата Стаття кг/добу % Стаття кг/добу %

1. Електроліт, в

тому числі

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

2. Промвод, в

тому числі

H 2 SO 4

CuSO 4 <.../p>

Ni

As

H 2 O

3. Кислий розчин,

тому числі

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

153354

26069

14722

461

307

111795

10893

22

567

22

22

10260

16167

970

194

388

53

14562

100,0

17,0

9,6

0,3

0,2

72,9

100,0

0,2

5,2

0,2

0,2

94,2

100,0

6,0

1,2

2,4

0,3

90,1

1. Усереднений

розчин, в тому числі

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

180414

27061

15483

871

382

136617

100,0

15,0

8,6

0,5

0,2

75,7

Разом 180414 Разом 180414

4.2 Стадіянейтралізації сірчаної кислотою [14]

Отриманийусереднений розчин спрямовується на стадію нейтралізації вільної сірчаноїкислоти до залишкового вмісту 5 - 15 р./л. Нейтралізація здійснюється гранульованоїміддю з використанням в якості окислювача кисню повітря.

Cu+ H 2 SO 4 + ВЅ O 2 = CuSO 4 + H 2 O(43)

M 64 98 16 16018

m 17518 268244380 43795 4927

де М -молярна маса речовини, г/моль;

m - масаречовини, кг/сут.

По реакції(43) знаходимо маси речовин. Зміст міді в гранулах 98,99%, звідси

m cu =17697 в€™ 0,9899 = 17518 кг,

m H2SO4 = 17518 в€™ 98/64 = 26824 кг,

m O2 = 17518 в€™ 16/64 = 4380 кг,

m CuSO4 = 17518 в€™ 160/64 = 43795 кг,

m H2O = 17518 в€™ 18/64 = 4927 кг.

Ступіньрозкладання CuSO 4 98%, тоді з урахуванням цього

m O2 ісп = 4380 в€™ 0,98 = 4292 кг,

m H2SO4 ісп =26824 в€™ 0,98 = 26287 кг,

m CuSO4 ісп =43795 в€™ 0,98 = 42919 кг,

m H2O ісп =4927 в€™ 0,98 = 4828 кг,

m cu ісп = 17518 в€™ 0,98 = 17168 кг,

m возд = 4380/0, 231 = 18961 кг,

m N2 = 18961 - 4380 = 14581 кг,

m H2O =4828 + 136617 = 141445 кг,

m cu = 17518 - 17168 = 350 кг,

m H2SO4 ізрасх = 27061 - 26287 = 774 кг,

m CuSO4 получ = 15483 + 42919 = 58402 кг,

m нерозч.домішок = 17697 - 17518 = 179 кг,

m O2 ізрасх = 4380 - 4292 = 88 кг.

Отриманідані в ході нейтралізації представлені в табл. 4.2.

Таблиця 4.2. Стадіянейтралізації

Прихід Витрата Стаття кг/добу % Стаття кг/добу %

1. Усереднити-ний розчин, в тому числі

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

2. Гранули, в тому числі

Cu

нерозчинні

домішки

3. Повітря, в тому числі

O 2

N 2

180414

27061

15483

871

382

136617

17697

17518

179

18961

4380

14581

100,0

15,0

8,6

0,5

0,2

75,7

100,0

99,0

1,0

100,0

23,1

76,9

1. Пульпа, в тому числі

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

- Твердий залишок, в тому числі

Cu

нерозчинні домішки

2. Відходять гази, у тому числі

O 2

N 2

201874

774

58402

871

382

141445

529

350

179

14669

88

14581

100,0

0,4 ​​

28,8

0,4 ​​

0,2

69,9

0,2

0,1

100,0

0,6

99,4

Разом 217072 Разом 217072

4.3 Фільтрація суміші

На стадію фільтрації надходить суміш післяглибокої нейтралізації, на виході маємо нейтральний розчин імідно-миш'яковистий кек, який відвантажують і використовують в інших виробництвах.

Склад мідно -миш'яковистого кеку: 20% Cu, 15% As, 2% Ni, 60% H 2 O,3% нерозчинний залишок.

Тоді m кеку = 350/0, 2 = 1750 кг,

m As = 1750 в€™ 0,15 = 262 кг,

m As в р-ре = 382 - 262 = 120 кг,

m Ni = 1750 в€™ 0,02 = 35 кг,

m Ni в р-ре = 871 - 35 = 836 кг,

m вологи = 1750 в€™ 0,6 = 1050 кг,

m нерозч.ост. = 1750 в€™ 0,03 = 53 кг.

Вихіднийрозчин має масу m заг (CuSO 4 + H 2 SO 4 + H 2 O) = 200621 кг

П‰ CuSO4 = 58402/200621 в€™ 100 = 29,1%,

П‰ H2SO4 = 774/200621 в€™ 100 = 0,4%,

П‰ H2O = 141445/200621 в€™ 100 = 70,5%.

Звідси m CuSO4 = 1050 в€™ 0,291 = 306 кг,

m H2SO4 = 1050 в€™ 0,004 = 4 кг,

m H2O =1050 в€™ 0,705 = 740 кг.

Знайдемо масуCuSO 4 в нейтральному розчині

m CuSO4 = 58402 - 306 = 58097 кг,

m H2SO4 = 774 - 4 = 770 кг,

m H2O =141445 - 740 = 140705 кг.

Результатрозрахунків по стадії фільтрації представлений в табл. 4.3.


Таблиця 4.3. Фільтраціясуміші

Прихід Витрата Стаття кг/добу % Стаття кг/добу %

1. Суміш, в тому числі

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

Cu

нерозчинний залишок

202403

774

58402

871

382

141445

350

179

100,0

0,4 ​​

28,8

0,4 ​​

0,2

69,9

0,2

0,1

1. Нейтральний розчин, в тому числі

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

2. Кек, в тому числі

Cu

Ni

As

нерозчинний залишок

H 2 SO 4

CuSO 4

H 2 O

200527

770

58096

836

120

140705

1750

350

35

262

53

4

306

740

100,0

0,4 ​​

29,0

0,4 ​​

0,1

70,1

100,0

20,0

2,0

15,0

3,0

0,2

17,4

42,4

Разом 202403 Разом 202277

Невязка балансу 0,06%.

4.4Змішання

У процесі даній стадії відбувається змішання двохрозчинів, а саме, нейтрального розчину масою 151 043 кг і оборотногорозчину - розчинений мідний купорос третій стадії кристалізації, масою14501 кг.

Беремо 8,76% оборотного розчину і 91,24%нейтрального розчину.

m загальна = 200527/0, 9124 = 219876кг,

m оборотного розчину = 219876 в€™ 0,0876= 19253 кг,

m CuSO4 =58096 + 4482 = 62578 кг,

m H2SO4 = 770+ 73 = 843 кг,

m H2O = 140705+ 14 686 = 155 391 кг,

m Ni = 836 + 8= 844 кг,

m As = 120 + 4 = 124 кг.

Дані розрахунків занесені в табл. 4.4.

Таблиця 4.4. Змішання нейтрального і оборотногорозчинів

Прихід Витрата Стаття кг/добу % Стаття кг/добу %

1. Нейтральний розчин, в тому числі

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

2. Оборотний розчин, в тому числі

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

200527

770

58096

836

120

140705

19253

73

4482

8

4

14686

100,0

0,4 ​​

29,0

0,4 ​​

0,1

70,1

100,0

0,34

23,3

0,04

0,02

76,3

1. Змішаний розчин, в тому числі

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

219780

843

62578

844

124

155391

100,0

0,4 ​​

28,45

0,4 ​​

0,05

70,7

Разом 219780

Разом 219780

4.5 Вакуум-Випарна кристалізація I

На упаркипісля фільтрації надходить 219780 кг розчину, який містить CuSO 4 - 62578 кг, H 2 SO 4 - 843 кг, Ni - 844 кг, As - 124 кг, H 2 O- 155391 кг.

Вологістькупоросу після відділення його від маточника на центрифузі - 5%.

Розрахуємокількість які утворилися кристалів і маточного розчину.


m р-ра в€™З р-ра = m кр в€™ С кр + m мат в€™З мат. ,

m р-ра =m кр + m мат. ,

де m р-ра - Маса змішаного розчину, кг/добу;

З р-ра - Концентрація CuSO 4

m кр - Маса кристалів, кг/добу;

З кр - Відношення молярних мас CuSO 4 і CuSO 4 в€™ 5 H 2 O;

З мат. - Концентрація CuSO 4 в матковому розчині на 100 м. H 2 O.

З CuSO4 = 62578/219780 = 0,285,

З кр = М CuSO4 /М CuSO4 в€™ 5 H2O = 160/250 = 0,64.

Розрахуємоконцентрацію CuSO 4 в матковому розчині, виходячи з розчинності при45 0 С, яка дорівнює 8,7 г на 100 г. H 2 O.

З CuSO4 = 8,7/(100 +8,7) = 0,08,

219780 в€™0,285 = m кр в€™ 0,64 + m мат в€™ 0,08,

m кр = 219780 - m мат ,

219780 в€™0,285 = (219780 - m мат ) в€™ 0,64 + m мат в€™ 0,08

m мат = 139325 кг,

m кр = 219780 - 139325 = 80455 кг.

Ми знайшлимасу вологих кристалів, а так як нам відомий процентний склад кристалів 95%,отже

m кр = 80455/0, 95 = 84689 кг,

m мат = 139325 - (84689 - 80455) = 135091 кг,

m CuSO4 крист = 80455 в€™ 0,64 = 51491 кг,

m H2O крист = 80455 - 51491 = 28964 кг,

m CuSO4 вмат = 62578 - 51491 = 11087 кг,

m H2O вмат = 155391 - 28964 = 126427 кг.

Сведем всімаси в табл. 4.5.


Таблиця 4.5. Вакуум-Випарнакристалізація I

Прихід Витрата Стаття кг/добу % Стаття кг/добу %

1. Змішаний розчин, в тому числі

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

219780

843

62578

844

124

155391

100,00

0,40

28,45

0,40

0,05

70,70

1.Пульпа,в тому числі

CuSO 4 в€™ 5 H 2 O

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

219780

80455

843

11087

844

124

126427

100,00

36,60

0,40

5,00

0,40

0,05

57,55

Разом 219780 Разом 219780

4.6 Фільтрація пульпи, отриманої після першоїстадії кристалізації

Розр...ахуємо процентний склад і знайдемо масикомпонентів в матковому розчині.

П‰ CuSO4 = 11087/139325 в€™ 100 = 7,96%,

П‰ H2SO4 = 843/139325 в€™ 100 = 0,61%,

П‰ H2O = 126427/139325 в€™ 100 = 90,74%,

П‰ Ni = 844/139325 в€™ 100 = 0,60%,

П‰ As = 124/139325 в€™100 = 0,09%.

Тоді m кр = 84689 -80455 = 4234 кг,

m H2SO4 = 4234 в€™ 0,0796 = 337 кг,

m CuSO4 = 4234 в€™ 0,0061 = 26 кг,

m H2O = 4234 в€™ 0,9074 = 3842 кг,

m Ni = 4234 в€™0,006 = 25 кг,

m As = 4234 в€™ 0,0009 =4 кг.

На стадії фільтрації отримуємо кристали звологістю 5% і маточний розчин, який направляють на другу стадіювакуум-випарної кристалізації. Дані представлені в табл. 4.6.


Таблиця 4.6. Фільтрація пульпи I

Прихід Витрата Стаття кг/добу % Стаття кг/добу %

1. Пульпа, в тому числі

CuSO 4 в€™ 5 H 2 O

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

219780

80455

843

11087

844

124

126427

100,00

36,60

0,40

5,00

0,40

0,05

57,55

1. Кристали, в тому

числі

- CuSO 4 в€™ 5 H 2 O

- Матковий розчин

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

2. Матковий раст-злодій I, в тому числі

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

84689

80455

4234

337

26

25

4

3842

135091

506

11061

819

120

122585

100,00

95,00

0,40

0,03

0,03

0,005

4,54

100,0

0,40

8,20

0,60

0,10

90,70

Разом 219780 Разом 219780

4.7 Вакуум-Випарна кристалізація II

На другустадію кристалізації надходить матковий розчин 1, який містить H 2 SO 4 - 506 кг, CuSO 4 - 11061 кг, Ni -819 кг, As -120 кг, H 2 O -122585 кг.

Розрахуємокількість які утворилися кристалів і маточного розчину.

m р-ра в€™З р-ра = m кр в€™ С кр + m мат в€™З мат ,

m р-ра =m кр + m мат ,


З CuSO4 = 11061/135091 = 0,08,

З кр = М CuSO4 /М CuSO4 в€™ 5 H2O = 160/250 = 0,64,

Розрахуємоконцентрацію CuSO 4 в матковому розчині II, виходячи зрозчини-мости при 50 0 С, яка дорівнює 3,09 р. на 100 р. H 2 O.

З CuSO4 = 3,09/(100 +3,09) = 0,03,

135091 в€™0,08 = m кр в€™ 0,64 + m мат в€™ 0,03,

m кр = 135091 - m мат ,

135091 в€™0,08 = (135091 - m мат ) в€™ 0,64 + m мат в€™ 0,03,

m мат = 124018 кг,

m кр = 135091 - 124018 = 11073 кг.

Ми знайшлимасу чистих кристалів, а так як нам відомий процентний склад кристалів 95%,отже

m кр = 11073/0, 95 = 11656 кг,

m мат = 124018 - (11656 - 11073) = 123435 кг,

m CuSO4 крист = 11073 в€™ 0,64 = 7087 кг,

m H2O крист = 11073 - 7087 = 3986 кг,

m CuSO4 вмат = 11061 - 7087 = 3974 кг,

m H2O вмат = 122585 - 3986 = 118599 кг.

Отриманіпісля розрахунків маси представлені в табл. 4.7.

Таблиця 4.7. Вакуум-Випарнакристалізація II

Прихід Витрата Стаття кг/добу % Стаття кг/добу %

1. Матковий розчин I, в тому числі

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

135091

506

11061

819

120

122585

100,0

0,40

8,20

0,60

0,10

90,70

1. Пульпа, в тому числі

CuSO 4 в€™ 5 H 2 O

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

135091

11073

506

3974

819

120

118599

100,0

8,2

0,4 ​​

2,9

0,6

0,1

87,8

Разом 135091 Разом 135091

Розрахуємо процентний склад і знайдемо масикомпонентів в матковому розчині II.

П‰ CuSO4 = 3974/124018 в€™ 100 = 3,25%,

П‰ H2SO4 = 506/124018 в€™ 100 = 0,4%,

П‰ H2O = 118599/124018 в€™ 100 = 95,6%,

П‰ Ni = 819/124018 в€™ 100 = 0,66%,

П‰ As = 120/124018 в€™ 100 = 0,09%,

m кр = 11656 - 11073 = 583 кг.

m CuSO4 = 583 в€™ 0,0325 = 19 кг

m H2O = 583в€™ 0,956 = 557 кг

m H2SO4 = 583 в€™ 0,004 = 2 кг

m Ni = 583 в€™0,0066 = 4 кг

m As = 583 в€™0,0009 = 1 кг

Отримані маси представлені в табл. 4.8.

Таблиця 4.8. Фільтрація пульпи II

Прихід Витрата Стаття кг/добу % Стаття кг/добу %

1. Пульпа, в тому числі

CuSO 4 в€™ 5 H 2 O

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

135091

11073

506

3974

819

120

118599

<...td width="15%" valign=top>

100,0

8,2

0,4 ​​

2,9

0,6

0,1

87,8

1. Кристали, в тому

числі

- CuSO 4 в€™ 5 H 2 O

- Матковий розчин

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

2. Матковий розчин II, в тому числі

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

11656

11073

583

2

19

4

1

557

123435

504

3955

815

119

118042

100,00

95,0

0,02

0,15

0,03

0,01

4,79

100,0

0,4 ​​

3,2

0,7

0,1

95,6

Разом 135091 Разом 135091

4.9 Сушіння кристалів з отриманням товарногопродукту

На стадію сушки надходить сумарна кількістьпродукту з першої та другої стадій кристалізації. Сушіння проводять гарячимповітрям в сушильному барабані. Температура повітря на вході 130 0 С,на виході - 60 0 С. Вологість вихідного продукту 5%, готовийпродукт виходить з вологістю 2%.

Зведений баланс речовин, що надходять на сушінняпредставлений в табл. 4.9.

Таблиця 4.9. Матеріальний баланс сушіння

Прихід кг/добу % Витрата кг/добу %

1. Кристали, в тому числі

- CuSO 4 в€™ 5 H 2 O

- маточник

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

96345

91528

4817

339

45

29

5

4399

100,0

95,0

0,35

0,04

0,03

0,005

4,58

1. Кристали, в тому числі

- CuSO 4 в€™ 5 H 2 O

- маточник

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

2. Випаровуванні вода

93396

91528

1868

339

45

29

5

1450

2949

100,0

98,0

0,35

0,04

0,03

0,005

1,5

Разом 96345 Разом 96345

m CuSO4 в€™ 5 H2O = 91528/0, 98 = 93396 кг,

m маточника = 93396 - 91528 = 1868 кг,

m H2O = 1868 - (339 + 45 + 29 + 5) = 1450 кг,

m H2O ісп = 4399 - 1450 = 2949 кг.


4.10 Третя стадія вакуум-випарної кристалізації

На третюстадію кристалізації надходить матковий розчин II, який містить H 2 SO 4 - 504 кг, CuSO 4 - 3955 кг, Ni - 815 кг, As - 119 кг, H 2 O- 118042 кг.

Розрахуємокількість які утворилися кристалів і маточного розчину.

m р-ра в€™З р-ра = m кр в€™ С кр + m мат в€™З мат ,

m р-ра =m кр + m мат ,

З CuSO4 = 3955/123435 = 0,03,

З кр = М CuSO4 /М CuSO4 в€™ 5 H2O = 160/250 = 0,64.

Розрахуємоконцентрацію CuSO 4 в матковому розчині III, виходячи зрозчини-мости при 55 0 С, яка дорівнює 0,806 г. на 100 м. H 2 O.

З CuSO4 = 0,806/(100 +0,806) = 0,008,

123435 в€™0,03 = m кр в€™ 0,64 + m мат в€™ 0,008,

m кр = 123435 - m мат ,

123435 в€™0,03 = (123435 - m мат ) в€™ 0,64 + m мат в€™ 0,008,

m мат = 119138 кг,

m кр = 123435 - 119138 = 4297 кг.

Ми знайшлимасу чистих кристалів, а так як нам відомий процентний склад кристалів 95%,отже

m кр = 4297/0, 95 = 4523 кг,

m мат = 119138 - (4523 - 4297) = 118912 кг,

m CuSO4 крист = 4297 в€™ 0,64 = 2750 кг,

m H2O крист = 4297 - 2750 = 1547 кг,

m CuSO4 вмат = 3955 - 2750 = 1205 кг,

m H2O вмат = 118042 - 1547 = 116495 кг.

Результатрозрахунків зведемо в табл. 4.10.


Таблиця 4.10.Вакуум-Випарна кристалізації III

Прихід Витрата Стаття кг/добу % Стаття кг/добу %

1. Матковий раст-злодій II, в тому числі

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

123435

504

3955

815

119

118042

100,0

0,4 ​​

3,2

0,7

0,1

95,6

1. Пульпа, в тому числі

CuSO 4 в€™ 5 H 2 O

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

123435

4297

504

1205

815

119

116495

100,0

3,4

0,4 ​​

1,0

0,7

0,1

94,4

Разом 123435 Разом 123435

4.11 Фільтрація пульпи після третьої стадіїкристалізації

мідний купорос сировину кристалізація

Розрахуємо процентний склад і знайдемо масикомпонентів в матковому розчині III.

П‰ CuSO4 = 1205/119138 в€™ 100 = 1,01%,

П‰ H2SO4 = 504/119138 в€™ 100 = 0,42%,

П‰ H2O = 116495/119138 в€™ 100 = 97,80%,

П‰ Ni = 815/119138 в€™ 100 = 0,68%,

П‰ As = 119/119138 в€™100 = 0,09%.

Тоді m H2SO4 = 226 в€™ 0,0101 = 2 кг,

m CuSO4 = 226 в€™ 0,0042 = 0,9 кг,

m H2O = 226 в€™ 0,978 = 221 кг,

m Ni = 226 в€™0,0068 = 1 кг,

m As = 226 в€™0,0009 = 0,2 кг.

Отримані дані представлені в табл. 4.11.


Таблиця 4.11. Ст...адія фільтрації пульпи Ш

Прихід Витрата Стаття кг/добу % Стаття кг/добу %

1. Пульпа, в тому числі

CuSO 4 в€™ 5 H 2 O

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

123435

4297

504

1205

815

119

116495

100,0

3,4

0,4 ​​

1,0

0,7

0,1

94,4

1. Кристали, в тому числі

- CuSO 4 в€™ 5 H 2 O

- Матковий розчин

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

2.Матковийраст-

злодій Ш, в тому числі

H 2 SO 4

CuSO 4

Ni

As

H 2 O

4523

4297

226

2

0,9

1

0,2

221

118912

502

1204,1

814

118,2

116274

100 Разом 123435 Разом 123435

Маточник з треьей стадії фільтрації відправляєтьсяу відділення обезмежіванія. Купорос третій стадії розчиняють в конденсаті доконцентрації міді 120 р./л і направляють на першу вакуум-випарнукристалізацію.


Висновок

Підводячипідсумок роботи над курсовим проектом, необхідно відзначити, що виробництвомідного купоросу супроводжується постійно діючою системою розвитку івдосконалення технологічного процесу. У зв'язку з цим, проводятьсязаходи, програми, досвідчені роботи і впровадження нового обладнання татехнології, а саме, розробка і впровадження принципово нового обладнаннядля технології виробництва мідного купоросу - апарату розчинення колонноготипу; ресурсо-і енергозберігаючі технології на всіх стадіях купоросноговиробництва; підвищення якості та конкурентоспроможності-ності на російському ісвітовому рівні продукції, що випускається.

Замінамалопродуктивного апарату - оксідізера на сучасний апарат колонноготипу для розчинення міді, дозволила зменшити витрату стиснутого повітря на 474 м 3 ,споживання пара з 2,11 м 3 до 1,96 м 3 на тоннуготового продукту, у зв'язку з цим підприємство ВАТ В«УралелектромедьВ»скоротило витрату електроенергії.

Вході розгляду економічного питання виробництва і збуту мідного купоросу,можна сказати, що діяльність купоросного цеху є прибутковою: собівартість1 тонни сірчанокислої міді знизилася на 296,6 руб., Внаслідок цього заводотримав прибуток у розмірі 8319 тис. руб. Важливий і той факт, щотехнологічний процес є замкнутим, це в свою чергу відбивається наекології - дозволяє не використовувати чисту воду із зовні, скорочує вартістьготової продукції і не погіршує якості самого мідного купоросу на виході зтехнологічного процесу.

Вдипломному проекті розглянуті різні способи отримання сірчанокислої міді,наведено опис діючої технології виробництва, розраховані матеріальнийі теплової баланси, дана техніко-економічна оцінка проекту, а такожрозглянуті питання безпеки та екологічності процесу отримання мідногокупоросу.