Разделение суспензий медного купороса
2.2.5 Разделение суспензий медного купороса
Процесс разделения суспензии – отделение кристаллов медного купороса от маточного раствора и промывку кристаллов производят на центрифугах, в основе которых лежит принцип фильтрации под действием центробежных сил.
Разделение суспензии медного купороса первой стадии
Разделение суспензии медного купороса проводят на центрифуге Цф 1 (Цф 5) для отделения и отмывки кристаллов медного купороса от маточного раствора конденсатом, с предварительным сгущением на турбоциклоне Тц 1 (Тц 5).
Маточный раствор сливают в бак маточного раствора М 1 (М 2). В зависимости от требований технологии, маточный раствор частично направляют в бак исходного раствора И 2 для дополнительной выпарки. Кристаллы медного купороса из центрифуги шнеком и ковшовым элеватором подают на операцию сушки в сушильный барабан Сб 1 (Сб 3).
Разделение суспензии медного купороса второй стадии кристаллизации проводят на центрифуге Цф 2 (Цф 5) для отделения и отмывки конденсатом кристаллов медного купороса от маточного раствора, с предварительным сгущением на турбоциклоне Тц 2 (Тц 5). Маточный раствор сливают в бак маточного раствора М 3 или направляют в бак О5 на операцию фильтрации.
Маточный раствор можно частично направлять в бак маточного раствора М 1 (М 2) для дополнительной выпарки растворов. Для уменьшения количества примесей, попадающих с маточным раствором, кристаллы направляют в бак-мешалку на дополнительную отмывку. Отмывку производят конденсатом и осветленным маточным раствором с турбоциклона первой стадии Тц 1 – 2 (Тц 5 – 2).
Отмытый купорос с раствором подают через Тц 1 – 2 (Тц 5 – 2) в центрифугу Цф 1 (Цф 5) первой стадии. Кристаллы медного купороса из центрифуги подают шнеком и ковшовым элеватором на операцию сушки в сушильный барабан Сб 2 (Сб 3).
С целью отделения маточного раствора второй стадии кристаллизации от нерастворимых примесей дополнительно проводят фильтрацию раствора на рамном фильтр – прессе ФП 1 (ФП 2). Отфильтрованный раствор направляют в бак маточного раствора М 3, а кек после выгрузки фильтр-пресса – на площадку хранения медьсодержащих отходов.
Разделение суспензии медного купороса третьей стадии кристаллизации проводят на центрифуге Цф 3 (Цф 4) для отделения кристаллов медного купороса от маточного раствора, с предварительным сгущением на турбоциклоне Тц 3. Осветленный раствор, после сгущения на турбоциклоне, и маточный раствор, после разделения на центрифуге, сливают в агитатор Аг 1, где осаждают шлам и выносимый из центрифуги мелкодисперсный купорос.
После отстоя в баке О 3 осветленную часть направляют через пульпосборник Пс 3 на операцию фильтрации на рамный фильтр-пресс ФП 1 (ФП 2). Отфильтрованный раствор направляют в бак М 4 для дальнейшей переработки в производстве никеля сернокислого, а медьсодержащие отходы, после выгрузки фильтр-пресса – на площадку хранения медьсодержащих отхо-дов. Осевший в агитаторе Аг 1 купорос растворяют конденсатом. Кристаллы медного купороса из центрифуги подают в агитатор Аг 2.
2.2.6 Растворение некондиционного медного купороса
Растворение проводят конденсатом в агитаторе Аг 2 при постоянном перемешивании и нагреве паром через рубашку агитатора. Полученный раствор медного купороса подвергают фильтрации на ФП 1 (ФП 2) и направляют в бак И 1 (И 2, О 2) для повторного извлечения меди.
2.2.7 Образование и использование растворов и промывной воды
Промывные растворы, образующиеся после промывки и растворения купороса, пропарки и промывки оборудования, полов и площадок через зумпфы собирают в баки Пв 1, Пв 2, Пв 4, Пв 5 и расходуют на технологические нужды (растворение медных гранул и некондиционного медного купороса).
В бак Пв 3 принимают растворы с участка производства антисептика и расходуют так же в процессе растворения медных гранул.
2.2.8 Сушка кристаллов медного купороса
После отделения и промывки кристаллов первой и второй стадии кристаллизации купорос содержит еще значительное количество свободной влаги, которую требуется удалить, для придания готовому продукту свойств, соответствующих требованиям ГОСТ 19347–99 [6]. Сушку кристаллов медного купороса проводят горячим воздухом в сушильном барабане Сб 1 (2, 3). Горячий воздух подают в сушильный барабан нагнетающим вентилятором. Подогрев воздуха в калорифере ведут насыщенным паром.
Нагретый в калорифере до температуры 130 0 С воздух, проходит противотоком через барабан и, через отводящий короб передается в систему вентиляции. Температуру воздуха на выходе из сушильного барабана поддерживают не более 60 0 С. Режимные параметры процесса сушки медного купороса приведены в табл. 2.10.
Запыленный воздух после сушильного барабана поступает на установку очистки газа, где вытяжным вентилятором протягивается через циклон и скруббер мокрого пылеулавливания. Очищенный от пыли медного купороса воздух выбрасывается в атмосферу.
Просушенные кристаллы медного купороса ссыпают в бункер-накопитель готового продукта, откуда купорос поступает на автоматическую линию упаковки и пакетирования или на узел затаривания готового продукта.
Источник
Раствор медного купороса способ разделения
Химическое вещество имеет вполне определенный качественный и количественный состав. Смеси состоят из различных веществ. В задачах обычно требуется определить состав или предложить способ разделения смеси на отдельные вещества, что можно сделать на основании различия свойств индивидуальных веществ. Сюда же мы отнесем задачи на определение содержания элемента в веществе или смеси веществ.
Разберем несколько примеров.
Пример 1. В руде содержится 58% оксида марганца (IV). Каково содержание марганца в руде, если в МnО2 оно составляет 63,2%.
Решение. Массовая доля марганца в руде равна 0,58-0,632 = 0,366, т. е. 36,6%.
Пример 2. Чему равны массовые доли (%) изотопов неона 20 Ne и 22 Ne в природном газе, имеющем среднюю относительную атомную массу 20,2?
Решение. Примем за х число атомов 20 Ne в каждых 100 атомах природного неона, тогда число атомов 22 Ne будет (100 — х). Масса атомов 20 Ne равна 20х, а масса атомов 22 Ne = 22-(100-х)
20x + 22 (100-x) = 20,2 
100.
Из уравнения находим х = 90 (атомов 20 Ne) и 100 — 90=10 (атомов 22 Ne). Таким образом, массовая доля 20 Ne составляет 90%, а массовая доля 22 Ne-10%.
Пример 3. Смесь медного купороса CuSO45H2O и кристаллов соды Na2CO310H2O содержит 38% связанной воды. Рассчитайте, чему равны массовые доли (%) каждого из веществ смеси.
Решение. Обозначим через х массовую долю медного купороса в смеси. Тогда в смеси массой m имеется тх г медного купороса и (т-тх) г соды. М(Н2О) = 18; M(CuSO4 5H2O) = 250; M(Na2CO3 10Н2О) = 286. Масса воды в m г смеси составляет (0,38 т) г. Масса воды в тх (г) CuSO45H2O равна
а масса воды в (m—тх) г Na2CO310Н2О равна (m—тх)
Исходя из того, что масса воды в смеси равна сумме масс воды, входящей в состав медного купороса и соды, запишем уравнение
0,38m = 0,36mх + 0,63m-0,б3mх:;
Состав смеси в процентах: 92,5% CuSO4 5H2O и 100-92,5 = 7,5% Na2CO3 10H2O.
1. Имеются смеси следующих составов: сера, медь, хлорид цинка (смесь N 1); сера, медь, хлорид ртути (II) (смесь N 2). Какую из них можно разделить физическими методами, а какую нет и почему? Предложите метод разделения.
2. Предложите метод разделения смеси порошков оксида меди(II), оксида ртути(II), хлорида калия, древесного угля.
3. Может ли быть одинаковой массовая доля элемента в разных по составу веществах? Ответ подтвердите примерами.
4. Каково процентное содержание изотопов 35 С1 и 37 С1 в природном хлоре, имеющем относительную молекулярную массу 70,90? Предложите способы выделения чистых веществ 35 С12 и 37 С12 из природного хлора и его соединений.
5. В смеси газообразных СО и СОг массовое отношение С : О равно 1 : 2.
а). Рассчитайте массовые доли газов в процентах.
6). Рассчитайте состав смеси по объему в процентах.
в) Укажите соотношения С: О, при которых оба газа одновременно не могут присутствовать.
6. Кристаллогидрат сульфата марганца (II) содержит 24,66% марганца. Какую формулу имеет кристаллогидрат?
1. Метод разделения: смесь высыпается в воду. Для смеси 1: сера всплывает, поскольку она не смачивается водой, медь останется на дне, хлорид цинка растворится; смесь 2 разделить нельзя, так как медь прореагирует с раствором хлорида ртути(II):
2. Помещаем смесь в стакан с водой. Древесный уголь находится на поверхности воды, с которой его можно собрать. Хлорид калия полностью растворяется. Раствор КС1 отделяем от нерастворившегося остатка фильтрованием. Фильтрат выпариваем и выделяем КСl. Нерастворившийся остаток (HgO и СиО) прокаливаем:
При сильном нагревании ртуть улетучивается и может быть собрана конденсацией на холодном предмете. Затем ртуть нагреваем на воздухе (или используем выделившийся ранее кислород):
3. Пригодно любое логическое обоснование, например: это возможно, если отношение относительных атомных масс различных элементов равно целому числу и равно отношению их валентностей.
| Вещества | NO LI2O | SiO2, NO | Na2S Na2O2 | H2S H2O2 | TiO2, MgO | SiH4 LiH | TiCl4 MgCl2 |
| Ar (А)/Ar(Б) | 14/7=2 | 28/14=2 | 32/16=2 | 32/16=2 | 48/24=2 | 28/7=4 | 48/24 |
| В (А)/В(Б) | 2/1=2 | 4/2=2 | 2/1=2 | 2/1=2 | 4/2=2 | 4/1=4 | 4/2=2 |
Выпадает из этого правила Cu2S и CuO
4. Примем за х процентное содержание изотопа 35 Сl:
35x +37(100-x) =35,45; x=77,5. Тогда 77,5% 35 Сl и 22,5% 37 Сl.
Способы разделения изотопов:
— основанные на различии в массе (центрифугирование и т. п.);
— основанные на различном отношении массы к заряду (для ионов, по типу масс-спектрометрии и т. п.);
— основанные на изотопном эффекте в химических процессах (кинетические).
5. Пусть х — число молей СО, у — число молей СО2 в 100 г смеси;
б) х = у, 50% СО2 + 50% СО (по объему);
в) два газа не могут присутствовать в смеси, если
что соответствует чистому СО; 12/31, соответствует чистому СО2, т. е.
6. M(MnSO4) = 151; M(Mn)=55; х — число молей Н2О в одном моле кристаллогидрата MnSO4H2O.
| 24,66% соответствует 55 г, 100% соответствует (151 + 18x) г, x = 4. Формула вещества MnSO4 4H2O. |
Сервер создается при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований
Не разрешается копирование материалов и размещение на других Web-сайтах
Вебдизайн: Copyright (C) И. Миняйлова и В. Миняйлов
Copyright (C) Химический факультет МГУ
Написать письмо редактору
Источник
