;, сірка випадає у вигляді елементарних частинок, на чавунних катодах виділяється водень. Осад зелених гідратів розчиняють в сірчаної кислоти і, відфільтрувавши від сірки, одержують розчини для подальшої переробки. Цей переділ складний і доріг через високої витрати електроенергії (4000 кВт-год/т) та реагентів, однак застосовується на деяких заводах.
З піритних концентратів (наприклад, 0,5% Со і 0,5% Сu, решта в основному FeS) кобальт витягують сульфатно-хлорують випалюванням з подальшим вилуговуванням недогарка водою. Випал проводять в киплячому шарі з добавками сильвініту; хімізм його подібний описаному вище. Недогарок витравлюють в перколяторах.
Відомі й інші прийоми добування кобальту, застосовувані для переробки різних видів сировини в нашій і зарубіжній практиці. Всіма цими способами отримують водні розчини, в яких кобальту супроводжують часто, переважаючі кількості домішок заліза, нікелю, марганцю, міді та інших елементів.
Нікелю в розчинах часто в 5-10 разів більше, ніж кобальту, його також треба витягти у вигляді нікелевого купоросу NiS04 * 7H20 або інших з'єднань. Залізо окислюють хлором і осаджують у вигляді основних солей, додаючи вапно або соду. Цей осад сорбує домішки миш'яку, сурми і вісмуту. Мідь цементують порошком кобальту або нікелю, а іноді також осаджують содою. Марганець видаляють, продуваючи розчин хлором або додаючи в нього гіпохлорит натрію NaOCI, у міру окислення випадає осад МnО2 * Н2О.
З очищеного розчину, що містить тільки кобальт і нікель, кобальт осаджують хлором або гіпохлоритом натрію. Попутне подібне осадження нікелю попереджається регулюванням кислотності.
Якщо нікель все ж переходить в осад, а це спостерігається при високому відношенні Ni: Co, первинну гідроокис переосаждают тим же способом після розчинення її по реакції.
Кінцеву гідроокис змішують з содою, прожарюють і промивають водою для видалення домішки сірки у вигляді Na2SO4. Після вторинного прожарювання, але вже без соди, отримана таким чином Со3O4 містить 70-72% Со, 0,2-0,3% Ni і соті частки відсотка інших домішок.
2. Основні розрахункові формули
металургійний плавка піч термодинамічний
При заданій температурі:
;
;
;
Cp=a + b · T · 10-3 + c '·· 105
При відсутності коефіцієнтів теплоємності a, b, і з, теплоємність для даної температури вважається за формулою Владимирова А. Н.:
, де Т1=298? К;
,
привівши ці два рівняння до загального, отримаємо:
DCр Т2 =,
де Т2 - температура, при якій знаходиться теплоємність.
При Т2=500, Ср=T2;
, де R=8,314.
Для хімічної реакції:
DHх.р. =? DH прод.-? DH ісх.в-в;
DSх.р. =? DS прод.-? DS ісх.в-в;
DGх.р. =DHт - Т? DSт;
DCр х.р. =? DС прод.-? Dср ісх.в-в;
, де R=8,314.
Розрахунок LgКp за методом Тьомкіна-Шварцмана:
=- DS298 - (DCo? Mo + DC1? M1 + DC - 2? M - 2);
.
Розрахунок Lg Кр за методом Владимирова, по точному:
LgКр=+ Df? (DSo) + DCo? Mo + DC1? M1 + DC - 2? M - 2
по наближеному:
Кр =,
де М =, N =.
Формули для допоміжних розрахунків:
М =, N =;
Зі =, С1 =, С - 2 =.
3. Термодинамічні розрахунки металургійних процесів
Теорія металургійних процесів заснована на застосування до цих процесів термодинамічних розрахунків. Як правило визначають ту чи іншу термодинамічну величину для стандартних умов (Т=298 ° К і Робщ=1атм.), А потім проводять перерахунок на цікаві умови.
Для багатьох речовин температурні залежності теплоємності, зміна ентальпії та ентропії при стандартних умовах наведені в довідниках.
СоO + Fe=FeO + Зі
Зведемо в табл. 1 стандартні термодинамічні параметри для даної реакції.
Таблиця 1. Стандартні термодинамічні параметри
Речовина DH ° 298, кДж/моль DS ° 298, Дж/мольКоеффіціенти уравненіяT, ° Kаb? 103c? 10-5CoO - 238,91052,9348,2808,5401,670-Fe027,1517,2424,770298-700FeO - 264,85060,7550,88,61-3,31298-1650Co030,0419,8316,750298-700
3.1 Наближений розрахунок за методом А.Н. Крестовнікова
Проведемо розрахунки:
· DH при Т=298 ° К для хімічної реакції:
· DS при Т=298 ° К для хімічної реакції:
· D Ср при Т=298 ° К для хімічної реакції:
· DG при Т=298 ° К для хімічної реак...
