Pasutus
Pasutus tuotantoprosessissa
Tuotantoprosessin ensimmäisessä vaiheessa eli pasutuksessa sinkkirikaste esikäsitellään seuraavaa prosessivaihetta eli liuotusta varten.
Pasutus tehdään pasutto-osastolla, jossa on kaksi lähes identtistä pasutuslinjaa.
Pasutusprosessin vaiheet
Pasutusprosessin tehtävä on muuttaa sinkkirikaste helpommin liukenevaan muotoon sinkkioksidiksi eli pasutteeksi. Tämä tapahtuu polttamalla sinkkirikaste pasutusuuneissa noin 950 asteen lämpötilassa. Pasutus on eksoterminen reaktio.
Pasutuksen sivutuotteena muodostuva rikkidioksidipohjainen kaasu jäähdytetään ja sen sisältämä lämpö otetaan talteen höyrynä. Jäähtynyt rikkidioksidikaasu johdetaan happotehtaalle rikkihapon raaka-aineeksi.
Pasutuksessa tapahtuva reaktio:
ZnS + ½ O2 → ZnO + SO2
Oppimistehtävät lukiolaisille
Tehtävä 1
Mikä on pasutusuunissa tapahtuvan palamisen pääreaktio Zn-rikasteelle, jossa sinkki on sulfidimuodossa ja uuniin syötetään myös happea?
Tehtävä 2
Mitä tarkoitetaan, kun sanotaan, että pasutusprosessi on eksoterminen reaktio?
Tehtävä 3
Montako massaprosenttia sinkkiä on pasutteessa ZnO?
Tehtävä 4
Päättele, miten oksidisen materiaalin syöttö voi vaikuttaa uunissa tapahtuvaan reaktioon?
Tehtävä 5
Paljonko pasutesiiloon kertyy pasutetta, ZnO (kg), kun uuniin syötetään 1 000 kg rikastetta, jonka Zn-pitoisuus on 52 %. Sinkki on rikasteessa sulfidimuodossa.
Tehtävä 6
Pasuton uunissa syntyy SO2-kaasua. Kerro yleisesti kaasujen ominaisuuksista. Mikä aiheuttaa kaasun paineen?
Tehtävä 7
Mikä on SO2 –kaasun ainemäärä, jos kaasujen lämpötila on 920˚C ja paine 8,6 mbar ja tilavuus vastaa lieriötä, jonka halkaisija on 12 metriä ja korkeus 17 metriä?
Tehtävä 8
Pasutolla pidettävän vuosihuollon jälkeen pasutusuuni on lämmitettävä uudelleen. Uunia lämmitettäessä käytetään sekä polttoöljyä että kivihiiltä. Kuinka paljon kivihiiltä täytyy polttaa, että saavutetaan sama lämpö kuin polttamalla 2 m3 polttoöljyä? Polttoöljyn tiheys 0,8 kg/dm3, polttoöljyn lämpöarvo 42 MJ/kg ja kivihiilen lämpöarvo 27 MJ/kg?