Пример 1. На обогатительной фабрике из 20 т медной сульфидной руды, содержащей 0.015 массовых долей Сu, получено 2 т концентрата

На обогатительной фабрике из 20 т медной сульфидной руды, содержащей 0.015 массовых долей Сu, получено 2 т концентрата, в котором обнаружено 14.4 и СuS (по массе). Определите выход концентрат, степень извлечения и степень концентрации меди.

Решение.

Определяем выход концентрата:

 

η_к = (2/20) · 100 = 10%.

Определяем массу меди в руде:

 

(20 · 1.5)/100 = 0.3 т.

Масса сульфида меди в концентрате составит:

 

(2 · 14.4)/100 = 0.288 т,

а масса меди:

(0.288 · 64)/96 = 0.192 т.

Степень извлечения:

ε = (0.192/0.03) · 100 = 64%.

Массовая доля меди в концентрате:

 

ω_к = (0.192 · 100)/2 = 9.6%.

Степень концентрации:

α = 9.6/1.5 = 6.4.

 

Одним из основных показателей качества воды является ее жесткость, которая в соответствии со стандартами выражается в ммоль/дм³. Обычно общая жесткость воды (Ж_о) определяется суммой карбонатной (Ж_к) и некарбонатной (Ж_н) жесткости:

Ж_о = Ж_к + Ж_н.

Если молярная концентрация ионов

< концентрации смеси ионов ( + ), то Ж_к = .

При > + , Ж_к = + .

Карбонатную жесткость можно определить титрованием пробы исследуемой воды раствором соляной кислоты. В этом случае расчет удобно вести по формуле:

Ж_к = V · С_НСl · 1000/2 · , (5.1)

где V – объем раствора соляной кислоты, см³, С_НСl – молярная концентрация соляной кислоты, моль/дм³; – объем воды, взятой для анализа.

Окисляемость воды (О_в) характеризует содержание в ней органических веществ и выражается массой кислорода (мг), израсходованного на окисление органических примесей в 1 дм³ воды при кипячении ее с перманганатом калия. Для вычисления значения О_в исследуемой воды можно использовать формулу:

 

О_в = V · · 158 · 0.253 · 1000 / , (5.2)

где V – объем раствора см³ перманганата калия, прилитого к определенному объему воды (); – молярная концентрация перманганата калия, моль/дм³; 158 – относительная молекулярная масса перманганата калия; 0.253 – коэффициент пересчета окисляемости воды в мг/см³ кислорода.

Из способов умягчения воды наиболее распространены химические (реагентные) и физико-химические. Среди реагентных способов большое значение имеет фосфатный и известково-содовый. Расчеты по ним сводятся к обычным стехиометрическим вычислениям, причем, по последнему, нахождение дозы извести удобно вести по формуле:

 

Д_и = (М_т/2) · [ /22.1 + /61.2 + /12.16 + Д_к/К + 0.5]·100/ω (5.3)

где Д_и – доза извести (для устранения карбонатной жесткости) в персчете на СаО, мг/дм³; Д_к – доза коагулянта в пересчете на безводное вещество, мг/дм³; С – массовая концентрация ионов в умягчаемой воде, мг/дм³; К – коэффициент пересчета концентрации коагулянта, равный для FеСl₃ 54, для FеSО₄ 76; ω – массовая доля СаО в применяемой извести, %; М_т – относительная молекулярная масса СаО.

Широкое применение имеет ионообменный метод умягчения воды. В этом случае расчеты обычно связаны с нахождением емкости поглощения (Е_п) ионита, под которой понимают количество ионов, задержанное 1м³ или 1 кг ионита. Емкость поглощения выражается в моль/м³ или моль/кг.