CC BY
3DOI: 10.24412/2181 -144X-2024-3-62-67
Xujakulov N.B., Nasirova N.R., Axmedov Sh.Sh.
GIDROMETALLURGIYA ZAVODLARI TEXNOGEN CHIQINDILARINI QAYTA ISHLASH ORQALI QIMMATBAHO KOMPONENTLARNI AJRATIB OLISH
Xujakulov N.B.1[0009-0001-1176-4976]., NaSirova N.R.2[20000-0003-2849-8229].,
Axmedov Sh.Sh.3[0009-0001-8371-218X]
1Navoiy davlat konchilik va texnologiyalar universiteti, t.f.f.d. dotsent 2UzbR Fanlar akademiyasi Navoiy bo'limi, tayanch doktorant
3"NKMK" AJ, Transformatsiya boshqarmasiga qarashli ishlab chiqarish va yordamchijarayonlarni
takomillashtirish bo'limi muhandis-tahlilchisi
Annotatsiya. Dunyo bo'yicha texnogen chiqindilarning miqdori keskin oshib bormoqda va barcha mamlakatlar miqyosining yillik ulushi 25 mlrd. t ziyod bo'lib, shu jumladan kon-metallurgiya sanoati yer qa'ridan yiliga 10 milliard tonnadan ziyod miqdordagi foydali qazilmalarni qazib oladi, pirovardida 70 % rudaning tarkibidagi foydali komponentlar sanoat chiqindilari holida chiqindixonalarda yig'iladi. Xomashyo resurslaridan oqilona va kompleks foydalanish maqsadida ishlab chiqarishning eski chiqindilari tarkibidagi qimmatbaho komponentlar taqsimlanishi holatiga bag'ishlangan tadqiqot va ularni ajratib olishning iqtisodiy jihatdan samarali texnologiyalarini yaratish va bu texnologiyalarning maqsadga muvofiqligini baholash gidrometallurgiyaning dolzarb yo'nalishlaridan hisoblanadi.
Kalit so'zlar: texnogen chikindilar, xomashyo resurslari, foydali qazilmalar, kon-metallurgiya sanoati, qimmatbaxo komponentlar.
Аннотация. Количество техногенных отходов в мире резко увеличивается, и их годовая доля в масштабах всех стран составляет 25 миллиардов. Растет, в том числе горно-металлургическая промышленность, которая извлекает из недр более 10 миллиардов тонн полезных ископаемых в год, в конечном итоге 70% полезных компонентов руды собирается на свалках как промышленные отходы. В целях рационального и комплексного использования сырья исследование состояния распределения ценных компонентов в старых отходах производства и создание экономически эффективных технологий их извлечения и оценка целесообразности этих технологий являются актуальными направлениями гидрометаллургии.
Ключевые слова: техногенные отходы, сырье, полезные ископаемые, горно-металлургическая промышленность, ценные компоненты.
Annotation. The amount of man-made waste in the world is increasing sharply, and their annual share on the scale of all countries is 25 billion. The mining and metallurgical industry is growing, which extracts more than 10 billion tons of minerals from the earth's interior per year, and ultimately 70% of the useful components of the ore are collected in landfills as industrial waste. For the purpose of rational and comprehensive use of raw materials, the study of the distribution state of valuable components in old production waste and the creation of cost-effective technologies for their extraction and an assessment of the feasibility of these technologies are relevant areas of hydrometallurgy.
Key words: man-made waste, raw materials, minerals, mining and metallurgical industry, valuable components.
Kirish
Respublikamiz mustaqillikka erishgandan buyon foydali komponentlarni to'liq ajratib olish uchun mineral xomashyodan kompleks foydalanish maqsadida rentabelli texnologiyalarni joriy etish bo'yicha bir qator muhim chora tadbirlarni amalga oshirib, muayyan natijalarga erishdi. Bu borada to'planib qolgan kon-metallurgiya sanoatining texnogen chiqindilarini qayta ishlashga jalb etish va foydali komponentlarni ajratib olishning umumiy darajasini oshirish natijasida tayyor mahsulot ishlab chiqarish tannarxining pasayganini va mavjud qayta ishlash hajmini saqlagan holda yillik metall ishlab chiqarishni
нм-уч-ил :ы4кг*0№ля
^ libpary.ru
' coperntcus
ko'paytirishga erishilgan holda, eksportga mo'ljallangan mahsulot va materiallar ishlab chiqarish uchun zamonaviy texnologiyalarning joriy etilganini alohida takidlash mumkin.
Har qanday ishlab chiqarish sanoatida atrof-muhit ifloslanishi sodir bo'ladi. Bu sohalarni o'rganishda quyidagi hodisalar kuzatiladi:
- uzluksiz texnologik jarayon takomillashmaganidan yoki dastlabki materialda zararli aralashmalar mavjudligidan atrof-muhit ifloslanishi yuzaga keladi;
- chiqindilar atmosfera bilan o'zaro ta'sirlashadi, qolgan qismi esa yer qobig'iga kiradi.
Shunga bog'liq holda, chiqindisiz texnologiyani tadbiq etish yoki texnogenli
chiqindilarni zararsiz holatgacha qayta ishlash lozimligi paydo bo'ladi [1].
1979 yili Jenevada BMTning Xalqaro kengashida kam chiqindili va chiqindisiz texnologiya va chiqindilardan foydalanish haqida Deklaratsiya qabul qilindi. Metallurgik qayta ishlash jarayonlar chiqindilarining o'ziga xos xususiyatlariga quyidagilar kiradi:
rangli, qora va nodir metallarning qimmatbaho komponentlari bo'lgan texnogenli chiqindilarning (tuzilmalarning) ko'p miqdori ularni texnogenli konlar sifatida ko'rib chiqish imkonini beradi;
bunday konlarni qayta ishlash uchun kon ishlarini olib borish bilan bog'liq bo'lgan xarajatlar talab etilmaydi;
texnogenli chiqindilarni (tuzilmalarni) kompleks qayta ishlash ularni saqlash uchun mo'ljallangan katta maydonlarni bo'shatish va ushbu hududlarning ekologik holatini yaxshilash imkonini beradi.
Ko'plab o'tkazilgan tadqiqotlarda [2-8] jamiyatning muhandislik-ekologik rivojlanishining asosiy yo'li sifatidagi dastlabki kam chiqindili va chiqindisiz texnologiyalar olimlar A.P. Vinogradov, V.I. Vernadskiy, I.V. Petryanov, B.N. Laskorin, A.E. Fersman, N.N. Semenov tomonlaridan tavsiya etilgan. Ularni qo'llash asosida faqat iste'mol qilinadigan xomashyo resurslaridan yuqori darajada oqilona foydalanib qolinmasdan, balki hosil bo'lgan chiqindilarni to'liq qayta ishlash ham mo'ljallangan [1].
Ekspertlarning baholashicha, texnogenli konlarni o'zlashtirish bo'yicha ishlab chiqilgan texnik qarorlarni amaliy tarzda joriy etish mineral xomashyo qazib olish hajmini 20-30% qisqartish imkonini beradi.
Kon-metallurgiya ishlab chiqaruvchi chiqindilarning o'ziga xos xususiyatlari quyidagilar hisoblanadi:
Xomashyodan kompleks foydalanish obyektlari sifatida ularni texnogenli konlarga kiritish imkonini beruvchi mineral xomashyoning qimmatli komponentlari mavjud chiqindilar;
Ularni takroriy qayta ishlash uchun ruda qazib olish va ruda tayyorlash bilan bog'liq bo'lgan xarajatlar talab etilmaydi.
Kon-metallurgiya ishlab chiqarish chiqindilarini qayta ishlash texnologiyasini rivojlantirishning asosiy yo'nalishlari quyidagilar hisoblanadi:
Chiqindilarning asosiy miqdorini qisqartirish imkonini beruvchi mahsulotlarni olish uchun umumiy jihatdan yangi jarayonlarni tashkil qilish;
Chiqindilardan birlamchi foydalanilgandan so'ng ularni ishlab chiqarishning yopiq davriy tizimini yaratish hisobiga chiqindilarni qayta ishlash (рециклирование);
Oqmaydigan texnologik tizimlarini yaratish, oqova suvlar aylanmasidan foydalanish, suv iste'molini keskin kamayishiga erishish;
Umuman yangi, sifatli mahsulotlarni chiqarish va biotexnologiyaning yuqori samarador usullarini qo'llash bilan metallarni kompleks ajratib olishni ta'minlovchi texnologiyalarni yaratish [1].
Insoniyatning kelajakdagi moddiy talablarining yetarlicha uzoq istiqboli 75-80% ga qoplama jinslar ko'rinishidagi chiqindilar va nokonditsion foydali qazilmalar miqdori ortishi hisobiga qoplanadi. Balansli va balansdan tashqari rudalar ko'rinishida to'plangan chiqindi zaxiralari, chiqindixonalari va shlakli chiqindilari mineral resurslar turlaridan birini tashkil etadi va texnogenli konlar sifatida tasniflanadi [2-9,].
нм-уч-ил :ы4кг*0№ля
Yehrlich H.L., Fomchenko N.V., Slavkin O.V., Biryukov va b. [10, 11] texnologik, iqtisodiy hamda ekologik mezonlar bo'yicha raqobatbardosh tayyor mahsulot olinishni ta'minlovchi nodir metallarning qattiq kompleksli rudalarini chuqur qayta ishlashning jahon tajribasida keltirilgan.
Rivojlangan davlatlar misollari shuni ko'rsatdiki, resurslarni tejash va chiqindilarni qayta ishlash (pe^K^upoBaHue) qoidalarida iqtisodni tashkil qilish - tabiiy muhitni va uning resurslarini saqlashda jamiyatning haqiqiy imkoniyatlaridan biridir.
Namunalarning zichligi, pH muhiti va qattiq fazaning nisbatiga ko'ra tavsifi.
Tadqiqot obyekti sifatida NKMK-ning GMZ-3 zavodining chiqindixonasiga sorbsion sianlashdan oldingi va keyingi namunalarning zichlik darajasi, pH ko'rsatkichi va Q:S fazalarning zichlik darajasi bilan birga, ular tarkibidagi mineral moddalarning rentgenostruktura xolatlari kiritilgan (1, 2, 3-jadval).
1-jadval
Namunalarning zichlik darajasi, qattiq qo diqning nisbati va pH ko'rsa tgichi
№ Namuna nomi Zichlik, g/sm3 Qattiq fazaning nisbati pH muhiti
g %
1 KEMIKSga kirgan holat 1,308 486 37,15 9,82
2 Sorbsion sianlashdan keyingi holat 1,180 253 21,44 11,95
2- jadval
Ishqorli va kislotali qayta ishlashdan so'ng qattiq namunalardagi oltin miqdori tahlili _natijalari__
Namunalar Namunalar Au (ppb)
KEMIKSga kirgan holat Kislotali muhit namunasi 8250,9392
Ishqorli muhit namunasi 0
Sorbsion sianlashdan keyingi holat Kislotali muhit namunasi 7287,5946
Ishqorli muhit namunasi 1235,7839
3- jadval
Namunalarning mineralogik tarkibi (rentgenostruktura tahlili)_
№ Namunalar nomi Minerallar turlari
1. KEMIKSga kirgan holat Kvars, albit, muskovit KAl2[AlSi3O10](OH,F)2, fengit, yansit (CaMnMn), vashigit, ortoklaz, anortit, todorokit
2. Sorbsion sianlashdan keyingi holat Kvars, albit, muskovit KAl2[AlSi3O10](OH,F)2, fengit, yansit (CaMnMn), vashigit, ortoklaz, anortit, todorokit
Bunga qo'shimcha ravishda birinchi marotaba, texnogen chiqindilarning kimyoviy va mineralogik tarkibi NKMKga qarashli MITL (Markaziy ilmiy-tadqiqot laboratoriyasi) da o'rganilib chiqildi va quyidagi jadvalda ko'rsatilgan (4-jadval).
Tadqiqot obyekti sifatida GMZ-3 chiqindixonasi chiqindilari olindi. Olingan chiqindilar bir bosqichli maydalash jarayonini amalga oshirib, Q:S=1:5 qilib bo'tana tayyorlab olindi. 5 litr hajmdagi bo'tanani idishga solib, 800C haroratgacha keltirib, NHO3 ning 100 kg/t
^ libpary.ru
' coperntcus
S2>
kontsentratsiyasida 1 soat mobaynida intensiv aralashtirilib qayta ishlandi. Kislotali qayta ishlangan bo'tana pH=7 ga qadar yuvildi va Q:S=1:2,7 ga qadar cho'ktirildi.
4- jadval
GMZ-3 chiqindixonasi chiqindilarining o'rtacha mineralogik arkibi
№ t.r. Minerallar Miqdori, %
1 Kvars > kaliyli dala shpatlari > gidroslyuda > xlorit > biotit > kalsit > uglerodli modda 90.58
2 Pirit 3.44
3 Arsenopirit 0.22
4 Boshqa sulfidlar, sulfotuzlar 0.06
5 Fe, V, Ti, Cr oksidlari, gidroksidlari 5.49
6 Apatit 0.20
7 Sheelit 0.010
Jami 100
3-son i Gidrometallurgiya zavodi umumiy chiqindixonasi chiqindisini kislota orqali
qayta ishlab sorbsiyali sianlash amaliyotini o'tkazish.
Tadqiqot ishi uchun 2 ta namuna tayyorlandi va sorbsiyali -sianlash jarayoni uchun ikki xil mahsulot yordamida sianlash amaliyoti o'tkazildi. 1 -namuna asosga oid va 2-namuna kislotali qayta ishlangan bo'tana hisoblanadi. Har ikki namuna bir xil vaqt oralig'ida natriy sianining bir xil kontsentratsiyasida, bir xil ko'mir sarfi orqali amalga oshirildi.
Tadqiqot ishini amalga oshirish uchun 1,5 litr hajmdagi bo'tana olindi va pachuklarga solindi va intensiv aralashtirish uchun havo berilib turildi. Har ikkala bo'tananing pH ko'rsatgichlari o'lchanib, pH=10,5 ga kelgunga qadar CaO ko'shildi. Tayyor bo'tanaga, bo'tana massasining 3% qiymatida aktivlangan ko'mir hamda 500 mg/l kontsentratsiyada NaCN qo'shildi. Sorbsiyali sianlash jarayonining umumiy vaqti 12 soatni tashkil qildi. Har 2 soatda NaCN ning sarfi tekshirilib turildi. Sorbsiyali sianlash jarayoni yakunlangach pachuklar bo'shatilib, to'yingan ko'mir g'arvir yordamida ajratib olinib, bo'tana quritishga yuborildi. Quritilgan kek, kek tarkibidagi metall va Ss, Corg miqdorini aniqlash maqsadida namunaviy tahlil laboratoriyasiga yuborildi. Olingan natijalar yordamida metallning ajratib olish ulushi hisoblandi. Olingan natijalar quyida keltirilgan (5-jadval).
5- jadval
Elementlar miqd ori
Namunaning nomlanishi Me (g/t) Ss, (%) Copr, (%) Ag (g/t) Sorbsion sianlash chiqindisi Me (g/t) Sorbsion sianlash chiqindisi Ag (g/t) Ajratib olish ulushi, Me (%) Ajratib olish ulushi, Ag (%) Izoh:
0,31 1,14 31,1 34 Asosga oid
Zavodning umummiy chiqindisi 0,45 0,29 0,42 1,73 0,27 0,56 40 68 100 kg/t HNO3 bilan qayta ishlangan
Xulosa
Chiqindilardagi asosiy ruda minerallari pirit va arsenopiritdir. Kam miqdorda temir gidroksidlari ham aniqlangan. Bundan tashqari, chiqindilar tarkibida quyidagi ruda
^ libpary.ru
' coperntcus
minerallari mavjud: sof oltin, xalkopirit, pirrotin, rutil, magnetit, gematit, skorodit, galenit, serussit, anglezit, sfalerit, kovellin, sheylit, sof mis, kuprit, psilomelan, xalkozin, kassiterit, titanomagnetit, bornit, ilmenit, antimonit va boshqalar.
Ruda minerallari asosan erkin holda aniqlangan. Kamdan-kam hollarda ular bir-biri bilan birikib keladi. Ruda minerallari tog' jinslarini biriktirib turadi. Kamdan-kam hollarda ruda va metall bo'lmagan minerallarning bir-biriga yopishib turgan holatlari aniqlangan. Bir ruda minerali boshqasida ingichka qo'shilmalar ko'rinishida uchrashi ham kuzatilgan. Ba'zan boshlang'ich ruda minerali ikkinchi mineral bilan almashtirilib, o'ralgan ko'rinishda bo'ladi.
Oltin chiqindilar tarkibidagi asosiy qimmatbaho komponentdir. Oltin va kumush minerallari - sof oltin, kam hollarda elektrum, maldonit, sof kumush, akantit, pirargirit, prustit ko'rinishida bo'ladi. Sof kumush tarkibida 5,38% gacha oltin (kyustelit) aniqlangan.
Oltin erkin donachalar ko'rinishida aniqlangan, lekin oltinning katta qismi sulfidlarda ingichka qo'shilmalar ko'rinishida bo'ladi. Ko'pincha u vismut va tellur minerallari bilan birga uchraydi. Sulfidlarda sof oltinning ingichka qo'shilmalarining mavjudligi oltinni ajratish va qazib olish jarayonini qiyinlashtirishi mumkin. Sof oltinning ingichka qo'shilmalarini sulfidlardan ajratish uchun mahsulotlarni qayta maydalash talab etiladi.
Tadqiqot natijalari shuni ko'rsattiki, sorbsiyali sianlash jarayoni 2-namuna ya'ni kislota orqali qayta ishlangan chiqindi namunasi uchun yuqori natijalarni berdi. Metallning ajratib olish darajasi xam ushbu namunada yuqori qiymatlarni bergan. O'tkazilgan tadqiqotlar natijasida shuni xulosa qilish mumkinki, qayta ishlash maqsadida olingan kislotaning kontsentratsiyasini oshirish, kislotali qayta ishlash jarayoni vaqtini oshirish metallni ajratib olish darajasini oshirishi mumkin.
Olingan natijalar shuni ko'rsatadiki, kislota orqali qayta ishlangan namunani sorbsion sianlash jarayonidan keyin metallni ajratib olish darajasi oltin uchun 31,1 % dan 40 % ga oshganini, kumush uchun esa 34% dan 68 % ga oshganini ko'rishimiz mumkin.
Foydalanilgan adabiyotlar ro'yxati:
[1.] Алгебраистова Н.К., Алексеева Е.К., Коляго Е.К. Минералогия и технология обогащения лежалых хвостов ЗИФ // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2000. — № 6. С. 191-197.
[2.] Санакулов К. Научно-технические основы переработки отходов горнометаллургического производства. Ташкент, «Фан», 2009. -404с.
[3.] Уорк К., Уоренер С. Загрязнение воздуха, источники и контроль // пер. с анг. Лысак А.В. - М.: "Мир", 1980. -540с.
[4.] Методы общей бактериологии (под ред. Ф. Герхардта). - М.: Мир, 1983. -229
с.
[5.] Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста. -М.: Наука, 1988.
[6.] Вернадский В.И. Избр.соч. В 5 т. - М.: Изд-во АН СССР. 1954. Т.5. Биосфера. -422 с.
[7.] Состояние, перспективы и технико-экономические показатели производства меди за рубежом. - ЦНЦМЭИ, 1988. -140 с.
[8.] Адамов Э.В., Панин В.В. Бактериальное и химическое выщелачивание металлов из руд // Итоги науки и техники, серия "Обогащение полезных ископаемых", 1974. - №8, -124 с.
[9.] Каравайко Г.И. , Кузнецов С.И., Н. Н. Ляликова, Голомзин А.И. Роль микроорганизмов в выщелачивании металлов из руд. М.:Наука, 1972, -372с. (9)
[10.] Полькин С.И., Адамов Э.В., Панин В.В. Технология бактериального выщелачивания цветных и редких металлов. - М.: "Наука", 1982. -267с.
[11.] Фомченко Н.В., Славкин О.В., Бирюков и др. Двухстадийная рециркуляционная технология бактериального выщелачивания цветных металлов из
сульфидного сырья// Материалы II Международного конгресса Биотехнологии. Москва, 2003. - С. 468.
[12.] Хужакулов Н.Б., Рузиев У.М., Уктамова Ш.И., Мансурова М.М. "Особенности методологии исследования техногенных отходов гидрометаллургических заводов" Научно-методический журнал UZACADEMIA: Технические Науки - Узбекистана, Фергана 2021. Март №12. C.140-144.
[13.] Хужакулов Н.Б., Рузиев У.М., Бозоров М.Ф., Гойибназаров Р.Г. "Извлечение железного концентрата из золотосодержащих хвостовых пульп гидрометаллургического производства" Научно-методический журнал UNIVERSUM: Технические Науки - Москва, 2021. Март №3(84). C.92-95.
[14.] Xujakulov N.B., Samadov A.U., Aripov A.R., Xamidov R.A., Xujamov U.U. "Gidrometallurgik zavodlarning chiqindi omborini geotexnologik tadqiqoti metodologiyasi" O'zbekiston Konchilik xabarnomasi 2-son, aprel-iyun 2019 №77.
