4.10 Третья стадия вакуум-выпарной кристаллизации

На третью стадию кристаллизации поступает маточный раствор II, который содержит H2SO4 – 504 кг, CuSO4 – 3955 кг, Ni – 815 кг, As – 119 кг, H2O – 118042 кг.

Рассчитаем количество образовавшихся кристаллов и маточного раствора.

mр-ра ∙ Ср-ра = mкр ∙ Скр + mмат ∙ Смат,

mр-ра = mкр + mмат,

С CuSO4 = 3955/123435= 0,03,

Скр = М CuSO4/М CuSO4∙5 H2O = 160/250 = 0,64.

Рассчитаем концентрацию CuSO4 в маточном растворе III, исходя из раствори-мости при 550С, которая равна 0,806 г. на 100 г. H2O.

С CuSO4 = 0,806/(100+0,806) = 0,008,

123435 ∙ 0,03 = mкр ∙ 0,64 + mмат ∙ 0,008,

mкр = 123435 – mмат,

123435 ∙ 0,03 = (123435 – mмат) ∙ 0,64 + mмат∙ 0,008,

mмат = 119138 кг,

mкр = 123435 – 119138 = 4297 кг.

Мы нашли массу чистых кристаллов, а так как нам известен процентный состав кристаллов 95 %, следовательно

mкр = 4297/0,95 = 4523 кг,

mмат = 119138 – (4523 – 4297) = 118912 кг,

m CuSO4крист = 4297 ∙ 0,64 = 2750 кг,

m H2Oкрист = 4297 – 2750 = 1547 кг,

m CuSO4в мат = 3955 – 2750 = 1205 кг,

m H2Oв мат = 118042 – 1547 = 116495 кг.

Результат расчетов сведем в табл. 4.10.

Таблица 4.10. Вакуум-выпарная кристаллизаци III

4.11 Фильтрация пульпы после третьей стадии кристаллизации

медный купорос сырье кристаллизация

Рассчитаем процентный состав и найдем массы компонентов в маточном растворе III.

ω CuSO4 = 1205/119138 ∙ 100 = 1,01 %,

ω H2SO4 = 504/119138 ∙ 100 = 0,42 %,

ω H2O = 116495/119138 ∙ 100 = 97,80 %,

ω Ni = 815/119138 ∙ 100 = 0,68 %,

ω As = 119/119138 ∙ 100 = 0,09 %.

Тогда m H2SO4 = 226 ∙ 0,0101 = 2 кг,

m CuSO4 = 226 ∙ 0,0042 = 0,9 кг,

m H2O = 226 ∙ 0,978 = 221 кг,

mNi = 226 ∙ 0,0068 = 1 кг,

m As = 226 ∙ 0,0009 = 0,2 кг.

Полученные данные представлены в табл. 4.11.

Таблица 4.11. Стадия фильтрации пульпы Ш

Маточник с треьей стадии фильтрации отправляется в отделение обезмеживания. Купорос третьей стадии растворяют в конденсате до концентрации меди 120 г./л и направляют на первую вакуум-выпарную кристаллизацию.

Заключение

Подводя итог работы над курсовым проектом, необходимо отметить, что производство медного купороса сопровождается постоянно действующей системой развития и совершенствования технологического процесса. В связи с этим, проводятся мероприятия, программы, опытные работы и внедрение нового оборудования и технологии, а именно, разработка и внедрение принципиально нового оборудования для технологии производства медного купороса – аппарата растворения колонного типа; ресурсо- и энергосберегающие технологии на всех стадиях купоросного производства; повышение качества и конкурентоспособ-ности на российском и мировом уровне выпускаемой продукции.

Замена малопроизводительного аппарата – оксидизера на современный аппарат колонного типа для растворения меди, позволила уменьшить расход сжатого воздуха на 474 м3, потребление пара с 2,11 м3 до 1,96 м3 на тонну готового продукта, в связи с этим предприятие ОАО «Уралэлектромедь» сократило расход электроэнергии.

В ходе рассмотрения экономического вопроса производства и сбыта медного купороса, можно сказать, что деятельность купоросного цеха является прибыльной: себестоимость 1 тонны сернокислой меди снизилась на 296,6 руб., вследствие этого завод получил прибыль в размере 8319 тыс. руб. Немаловажен и тот факт, что технологический процесс является замкнутым, это в свою очередь отражается на экологии – позволяет не использовать чистую воду из вне, сокращает стоимость готовой продукции и не ухудшает качества самого медного купороса на выходе из технологического процесса.

В дипломном проекте рассмотрены различные способы получения сернокислой меди, приведено описание действующей технологии производства, рассчитаны материальный и тепловой балансы, дана технико-экономическая оценка проекта, а также рассмотрены вопросы безопасности и экологичности процесса получения медного купороса.