Масса кокса для получения цинка из рудного концентрата
Какая масса кокса (условно чистый углерод) потребуется для получения цинка из 216 т рудного концентрата, содержащего 75% оксида цинка, если кокс необходимо взять в двукратном избытке?
Дано
`m(руды) = 216 text{ т} = 216000 text{ кг}`
`ω(ZnO) = 75%`
`m_text{практ.}(C) = 2*m_text{теор.}(C)`
Найти
`m_text{практ.}(C) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции восстановления цинка из оксида углеродом:
`2ZnO + C = 2Zn + CO_2`
Найдём массу оксида цинка в рудном концентрате:
`m(ZnO) = (ω(ZnO)*m(руды))/100 = (75*216000)/100 = 162000 text{ кг}`
Вычислим количество вещества оксида цинка:
`n(ZnO) = (m(ZnO))/(M(ZnO)) = 162000/81 = 2000 text{ кмоль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества углерода в 2 раза меньше количества оксида цинка:
`n_text{теор.}(C) = (n(ZnO))/2 = 2000/2 = 1000 text{ кмоль}`
Найдём теоретическую массу кокса:
`m_text{теор.}(C) = n_text{теор.}(C)*M(C) = 1000*12 = 12000 text{ кг}`
Рассчитаем практическую массу кокса с учётом двукратного избытка:
`m_text{практ.}(C) = 2*m_text{теор.}(C) = 2*12000 = 24000 text{ кг} = 24 text{ т}`
Ответ
`m_text{практ.}(C) = 24 text{ т}`