Какое количество извести CaO нужно добавить в шихту на 1 тонну руды, чтобы полностью превратить диоксид кремния

  • 18
Какое количество извести CaO нужно добавить в шихту на 1 тонну руды, чтобы полностью превратить диоксид кремния в соединения CaSiO3 и MgSiO3, учитывая, что железная руда содержит 8,36% массы SiO2, 1,12% массы CaO и 0,51% массы MgO?
Skvoz_Tmu
32
Для решения данной задачи нам необходимо найти количество извести CaO, которое нужно добавить в шихту на 1 тонну руды.

Сначала оценим, сколько массы SiO2 содержится в 1 тонне железной руды. Дано, что содержание SiO2 составляет 8,36% массы. Для нахождения массы SiO2 в 1 тонне руды нужно умножить 8,36% на массу 1 тонны (1000 кг):

МассаSiO2=8,36%1000кг=83,6кг

Далее, нам необходимо превратить эту массу SiO2 в соединения CaSiO3 и MgSiO3. Для этого мы должны добавить определенное количество извести CaO.

Рассмотрим превращение массы SiO2 в CaSiO3. Реакция превращения SiO2 в CaSiO3 выглядит следующим образом:

SiO2+CaOCaSiO3

Из уравнения реакции можно увидеть, что, чтобы полностью превратить 1 моль SiO2 в 1 моль CaSiO3, необходимо добавить 1 моль CaO.

Таким образом, мы можем установить соотношение между молярными массами SiO2, CaO и CaSiO3:

МассаSiO2МолярнаямассаSiO2=МассаCaOМолярнаямассаCaO=МассаCaSiO3МолярнаямассаCaSiO3

Молярные массы для данных веществ:

МолярнаямассаSiO2=60,08г/моль
МолярнаямассаCaO=56,08г/моль
МолярнаямассаCaSiO3=116,16г/моль

Подставляя известные значения в соотношение масс, получаем:

83,660,08=МассаCaO56,08=МассаCaSiO3116,16

Раскрывая пропорцию, получаем:

МассаCaO=83,660,0856,0877,64кг

Таким же образом можно рассчитать количество извести CaO, необходимое для превращения массы SiO2 в MgSiO3. Для этого используется пропорция:

МассаSiO2МассаMgO=МолярнаямассаSiO2МолярнаямассаMgSiO3=МассаCaOМассаCaSiO3

Молярная масса MgSiO3 равна 120,37 г/моль. Подставляя известные значения, получаем:

83,60,51=60,08120,37=МассаCaOМассаCaSiO3

Раскрывая пропорцию, получаем:

МассаCaO=83,60,5160,08120,37259,83кг

Итак, для полного превращения диоксида кремния в соединения CaSiO3 и MgSiO3 необходимо добавить около 77,64 кг извести CaO в шихту на 1 тонну руды.