На упарку после фильтрации поступает 219780 кг раствора, который содержит CuSO4 – 62578 кг, H2SO4 – 843 кг, Ni – 844 кг, As – 124 кг, H2O – 155391 кг.

Влажность купороса после отделения его от маточника на центрифуге – 5 %.

Рассчитаем количество образовавшихся кристаллов и маточного раствора.

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

mр-ра = mкр + mмат.,

где mр-ра – масса смешанного раствора, кг/сут;

Ср-ра – концентрация CuSO4;

mкр – масса кристаллов, кг/сут;

Скр – отношение молярных масс CuSO4 и CuSO4 ∙ 5 H2O;

Смат. – концентрация CuSO4 в маточном растворе на 100 г. H2O.

С CuSO4 = 62578/219780 = 0,285,

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

Рассчитаем концентрацию CuSO4 в маточном растворе, исходя из растворимости при 450С, которая равна 8,7 г на 100 г. H2O.

С CuSO4 = 8,7/(100+8,7) = 0,08,

219780 ∙ 0,285 = mкр ∙ 0,64 + mмат ∙ 0,08,

mкр = 219780 – mмат,

219780 ∙ 0,285 = (219780 – mмат) ∙ 0,64 + mмат∙ 0,08

mмат = 139325 кг,

mкр = 219780 – 139325 = 80455 кг.

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

mкр = 80455/0,95 = 84689 кг,

mмат = 139325 – (84689 – 80455) = 135091 кг,

m CuSO4крист = 80455 ∙ 0,64 = 51491 кг,

m H2Oкрист = 80455 – 51491 = 28964 кг,

m CuSO4в мат = 62578 – 51491 = 11087 кг,

m H2Oв мат = 155391 – 28964 = 126427 кг.

Сведем все массы в табл. 4.5.

Таблица 4.5. Вакуум-выпарная кристаллизация I