Với giả thiết các sulfua khác như sulfua đồng, niken, các hợp chất trong Sten không bị cháy hao, dựa trên phản ứng hoàn nguyên oxit sắt từ sulfua nên toàn bộ lượng sắt đi vào trong xỉ. Do đó ta xét quá trình luyện Sten đồng xảy ra ở trạng thái lý tưởng.
Ta tính toán phối liệu cho mẻ nấu là 10kg tinh quặng (đã được thiêu sơ bộ khử lưu huỳnh từ 22% ban đầu xuống còn 12%). Thành phần ban đầu của tinh quặng mô tả trong bảng dưới đây,%:
Quặng O Mg Al Si S K Ca Fe Cu
Tinh
quặng 23,15 0,50 3,84 19,22 12,35 1,59 0,29 19,30 18,75
Từ bảng trên với hàm lượng sắt trong cặn là 19,3 % ta tính được số lượng Fe trong cặn sẽ là: %Feđầu
%Feđầu = 10 x 19,3 % = 1,93 Kg
Dựa trên phản ứng có hiệu suất 90% ta tính được số lượng Fe tham gia vào quá trình tạo xỉ là: mFexỉ
4FeS2 + 21/2O2 + SiO2 Fe2O3 + 2FeO.SiO2 + 8SO2 mFexỉ = %Feđầu x 90% = 1,93 x 90% = 1,737 kg
Sau quá trình nghiên cứu độ sệt của xỉ, giản đồ pha hệ 3 nguyên CaO - Fe2O3 - SiO2 ta đã tìm được hệ xỉ phù hợp là CaO khoảng 20%, Fe2O3 từ 40%, SiO2 từ 35% và các oxit khác (chủ yếu là tạp chất dạng Al2O3) khoảng 5%. Do đó ta tính được khối lượng của xỉ thông qua lượng Fe2O3 trong xỉ là: mxỉ
mxỉ = (mFexỉ) x 160/( 0,4 x 2 x 56)
mxỉ = 1,737 x 160/( 0,4 x 2 x 56) = 6,20 kg Từ khối lượng của xỉ ta tính được khối lượng SiO2 trong xỉ là: SiO2xỉ
SiO2xỉ = mxỉ x %SiO2xỉ = 6,2 x 0,35 = 2,17 kg Theo phản ứng lượng SiO2 tham gia phản ứng là: SiO2p/ứng
59
SiO2p/ứng = 2 x SiO2xỉ = 2 x 2,17 = 4,34 kg Lượng Si trong tinh quặng là: Siquặng
Sicặn = 19,22% x 10 = 1,92 kg Lượng SiO2 trong tinh quặng là: SiO2quặng
SiO2quặng = 1,922 x 60/28 = 4,11 kg Do đó Lượng SiO2 cần cấp cho nấu luyện là: SiO2nấu
SiO2nấu = 4,34 – 4,11 = 0,23 kg
Theo bảng thành phần Quăczit có chứa 98,5% là SiO2 ta tính được khối lượng Quăczit dùng để phối liệu với 10kg quặng sau hòa tách đồng là: MQuăczit
MQuăczit = (0,23 x 100)/98,5 ~ 0.23 kg
Hàm lượng vôi nung CaO trong xỉ cũng chính là hàm lượng vôi nung dùng để phối liệu ban đầu với 10kg quặng là: mCaO
mCaO = mxỉ x %CaOxỉ = 6,2x 20% = 1,24 kg