Trong công nghiệp sản xuất thép, Ni được thêm vào dưới dạng ferronickel, được điều chế từ quặng Saprolite. Trộn 100 tấn quặng Saprolite khô với 5,0 tấn than Anthracite (chứa 86% carbon về khối lượng) và nung, thu được ferronickel chứa w% Ni và xỉ. Tính giá trị của w (Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần mười). Cho biết:
– Thành phần phần trăm về khối lượng các chất trong quặng: NiO (2,29); Fe2O3 (21,45); SiO2 (42,5); MgO (24,2); Al2O3 (2,1) còn lại là tạp chất trơ.
– Có 80% carbon trong than chuyển thành CO;
– Toàn bộ Ni trong quặng đã chuyển vào ferronickel; xỉ có FeO, SiO2, MgO, Al2O3 và tạp chất trơ.
Câu trả lời tốt nhất
100 tấn quặng chứa NiO (2290 kg); Fe2O3 (21450 kg)
nNiO = 2290/75 = 30,53333 kmol
nFe2O3 = 134,0625 kmol
nCO = nC chuyển hóa thành CO = 5000.86%.80%/12 = 286,66667 kmol
NiO + CO —> Ni + CO2
Fe2O3 + CO —> 2FeO + CO2
Sau 2 phản ứng trên thì nCO còn lại = 122,07084 kmol
FeO + CO —> Fe + CO2 (CO hết, FeO còn dư chuyển qua xỉ).
Vậy ferronickel gồm Ni (30,53333 kmol) và Fe (122,07084 kmol)
—> %Ni = w = 20,9%