Белая глина, в составе которой 50% SiO2и 3,35 % Al2O3 (по массе) предназначенная для получения тонкой керамики, подвергалась отмучиванию. После обогащения массовая доля SiO2…

Чтобы решить задачу, давайте начнем с определения начального состава белой глины.

Имеем белую глину, в которой:

• Массовая доля SiO2 = 50%
• Массовая доля Al2O3 = 3,35%
• Остальные компоненты = 100% - 50% - 3,35% = 46,65%

После обогащения:

• Массовая доля SiO2 увеличилась на 4%, стало 54%
• Массовая доля Al2O3 увеличилась на 5%, стало 8,35%

Теперь мы можем определить массовую долю каолина (Al2O3·2SiO2·2H2O) в концентратах. Для этого нужно найти массу Al2O3 и SiO2 в конечном продукте.

1. Расчет массовой доли компонентов в концентрате:

Для простоты возьмем 100 г первой глины:

• Масса SiO2 = 50 г
• Масса Al2O3 = 3,35 г
• Масса примесей = 46,65 г

После обогащения:

• Масса SiO2 в концентрате = 54 г
• Масса Al2O3 в концентрате = 8,35 г

2. Определение загруженности минерала каолина:

Запишем уравнение для каолина, который содержит 2 моля SiO2 и 1 моль Al2O3: \[ \text{Al}_2\text{O}_3 \cdot 2\text{SiO}_2 \cdot 2\text{H}_2\text{O} \]

Каждая молекула каолина (1 моль) потребляет 1 моль Al2O3 и 2 моль SiO2.

3. Найдем количество каолина в концентрате:

• Вас интересует отношение масс компонентов в в реакции. Для этого можем использовать формулу:

Для 1 моля каолина:

• 1 моль Al2O3 соответствует 102 г (вес Al2O3 = 101,96 г/моль).
• 2 моль SiO2 соответствует 60 г (вес SiO2 = 60,08 г/моль).

Итак, общая масса каолина = 102 г + 120 г = 222 г.

Далее, используя информацию о конечных массовых долях (54 г SiO2 и 8,35 г Al2O3), найдем, сколько молей каолина:

• Моли Al2O3: \[ \text{n(Al2O3)} = \frac{8,35}{101,96} \approx 0,0818 \text{ моль} \]

• Моли SiO2 (по 2 моль на моль каолина): \[ \text{n(SiO2)} = \frac{54}{60,08} \approx 0,897 \text{ моль} \]

Учитывая, что на каждые 1 моль каолина требуется 1 моль Al2O3 и 2 моль SiO2, мы можем сказать, что количество каолина будет ограничено по Al2O3.

Из 0,0818 моль Al2O3 можно получить лишь 0,0818 моль каолина.

5. Теперь определим массовую долю каолина:

Чтобы получить массу каолина, составим уравнения:

\[ \text{масса каолина} = 0,0818 \text{ моль} \cdot 222 \text{ г/моль} = 18,1 \text{ г} \]

Теперь можно выяснить массовую долю каолина в концентрате:

\[ \text{массовая доля каолина} = \frac{18,1}{(54 + 8,35)} \cdot 100 \approx 24,03\% \]

6. Определение сокращения содержания примесей:

Исходное содержание примесей было 46,65 г. После обогащения оно стало:

\[ \text{масса концентрата} = 54 + 8,35 + 18,1 \approx 80,45 \text{ г} \] Значит, примеси в концентрате = 80,45 - 54 - 8,35 = 18,1 г.

Сокращение примесей: \[ \text{сокращение} = 46,65 - 18,1 \approx 28,55 \text{ г} \]

Таким образом, мы определили:

1. Массовая доля каолина в концентрате составляет примерно 24,03%.
2. Содержание примесей сократилось на 28,55 г в результате обогащения.