8. Какая масса кокса (условно чистый углерод) потребуется для получения цинка из 216 т рудного концентрата, содержащего 75% оксида цинка, если кокс необхо- димо взять в двукратном избытке?

Для решения задачи необходимо знать уравнение реакции восстановления оксида цинка коксом (углеродом):

$$2ZnO + C = 2Zn + CO_2$$

Дано:

• Масса рудного концентрата: 216 т
• Содержание оксида цинка (ZnO): 75%
• Избыток кокса: двукратный

Найти:

• Масса кокса (C)

1. Определим массу оксида цинка в рудном концентрате:

   $$m(ZnO) = 216 \text{ т} \times 0.75 = 162 \text{ т}$$

2. Определим молярную массу оксида цинка (ZnO) и углерода (C):

   $$M(ZnO) = 65 + 16 = 81 \text{ г/моль}$$, значит, $$M(ZnO) = 81 \text{ т/кмоль}$$

   $$M(C) = 12 \text{ г/моль}$$, значит, $$M(C) = 12 \text{ т/кмоль}$$

3. Определим количество вещества оксида цинка:

   $$n(ZnO) = \frac{m(ZnO)}{M(ZnO)} = \frac{162 \text{ т}}{81 \text{ т/кмоль}} = 2 \text{ кмоль}$$

4. По уравнению реакции, 2 кмоль ZnO реагирует с 1 кмоль C. Следовательно, необходимое количество вещества углерода:

   $$n(C) = \frac{1}{2} n(ZnO) = \frac{1}{2} \times 2 \text{ кмоль} = 1 \text{ кмоль}$$

5. Так как кокс необходимо взять в двукратном избытке, то:

   $$n_{изб}(C) = 2 \times n(C) = 2 \times 1 \text{ кмоль} = 2 \text{ кмоль}$$

6. Определим массу кокса:

   $$m(C) = n_{изб}(C) \times M(C) = 2 \text{ кмоль} \times 12 \text{ т/кмоль} = 24 \text{ т}$$

Ответ: 24 т