CC BY
38RUX ISHLAB CHIQARISHDA HOSIL BO'LADIGAN KEKNI
QIZIGAN SUV BUG' ISHTIROKIDA TERMIK ISHLOV BERISH JARAYONINING TADQIQ QILISH
1I.U.Almatova, 2O.N. Usmankulov 1Toshkent davlat texnika universiteti Olmaliq filiali magistranti, 2"Olmaliq KMK" AJ Innovasion texnologiyalarni ishlab chiqish va joriy qilish texnologik
markazi Mis eritish zavodi oltin va kumushni affinajlash sexidagi Mis metallurgiyasi laboratoriyasi boshlig'i, i.almatova@agmk.uz
Annotatsiya: Maqolada rux elementining birikmalari va ularning xossalari shuningdek rux keklarini suv bug'i yordamida termik qayta ishlash bo'yicha o 'tkazilgan laboratoriya tajribalari va ularning natijalari keltirilgan.
Kalit so'zlar: Rux sulfati, qizigan bug', rux kuyindisi, sulfat kislota, bug' generatori, eruvchanlik.
Аннотация: В статье представлены соединения элемента цинка и их свойства, а также лабораторные эксперименты по термической обработке цинковых кеков водяным паром и их результаты.
Ключевые слова: сульфат цинка, горячий пар, ожог цинка, серная кислота, парогенератор, растворимость.
Abstract: The article presents the compounds of the element zinc and their properties, as well as laboratory experiments on the thermal processing of zinc cakes using water vapor and their results.
Keywords: Zinc sulfate, hot steam, zinc burn, sulfuric acid, steam generator, solubility.
KIRISH
Aksariyat rux ishlab chiqarish korxonalarida asosan quyidagi jarayonlar amalga oshiriladi: rux tarkibli rudalar boyitiladi, olingan boyitma ruxni tanlab eritishga tayyorlanadi, ya'ni kuydirilib ruxning sulfat kislotasida erimaydigan birikmalari eruvchan birikmalariga aylantiriladi. Tanlab eritishdan so'ng konsentratsiyasi yuqori bo'lgan rux sulfati eritmasi zararli qo'shimchalardan tozalanadi va elektrolizga yuboriladi. Ushbu texnologiyaning kamchiliklaridan biri bu - rux kuyindilarini tanlab eritishdan so'ng, ruxning ma'lum qismi kek tarkibida qolib ketishidir. Bu esa o'z navbatida tanlab eritishdan keyingi rux keklarini qayta ishlash bo'yicha yangi samarador usulni yaratish zarurligini anglatadi.
Scientific Journal Impact Factor
MUHOKAMA VA NATIJALAR
Hozirgi kunda rux xomashyosi tarkibida oz miqdorda uchrovchi boshqa metallar (Au, Ag) ni xam ajratib olishga, chiqindilarni qayta ishlashga, sifatli rux olishga katta e'tibor berilmoqda. Rux keklarini qayta ishlash usullaridan biri bu pirometallurgiya usulida qayta ishlashdir. Bu usul rux kekiga uglerod qo'shgan xolda, yuqori xaroratda kuydirib ruxni tiklash bosqichlarni o'z ichiga oladi. Ko'plab ilmiy tadqiqot ishlari ushbu usulni takomillashtirishga qaratilgan, shunga qaramay ushbu usulni yuqori samarali deya olmaymiz, negaki hosil bo'ladigan klinker tarkibida ruxning miqdori ko'p (>2%) va klinker tarkibidan boshqa metallarni ajratib olish imkoniyati past.
Rux kekini qayta ishlashning yana bir usuli bu rux keklariga suv bug'i ishtirokida termik ishlov berishdir. Maydalagichda yanchilgan rux kekining kimyoviy va mineralogik tarkibi tahlilning spektral, kimyoviy va mineralogik usullari yordamida aniqlandi.
Mineralogik tahlil natijalariga ko'ra kek tarkibida rux 23 % jumladan, ZnO (0,8 %), ZnSO4 (1,2 %), ZnO^SiO2 (3,9 %), ZnO^O3 (5,6 %), ZnS (11,5 %) ko'rinishida, temir 15,5 %, jumladan FeS (2,5 %), FeS (4,3 %), FeS (8,7 %) ko'rinishida, qo'rg'oshin 6,3%, jumladan PbO (4,4 %), PbS (1,9 %) ko'rinishida, mis 3,5 %, jumladan CuS (1,6 %), CuSO4 (1,9 %) ko'rinishida uchraydi. Oltin va kumush metallari asosan erkin holda uchraydi. Rux keklariga suv bug'i ishtirokida termik ishlov berish 1-rasmda ko'rsatilgan tajriba uskunasida amalga oshirildi. Tajriba quyidagicha olib boriladi: yirikligi -0,1 mm gacha yanchilgan rux keki 1100S haroratda doimiy og'irlikka erishguncha quritiladi va pechga joylashtiriladi. Pech harorati 2200S ga yetganda pechga bug' generatoridan qizdirilgan suv bug'i berila boshlanadi. Tajriba tugagandan so'ng, pech sovitiladi. Pechdagi namuna tarozida tortilib, dastlabki va oxirgi massa farqi aniqlanadi. Olingan kuyindi tanlab eritish uchun xomashyo hisoblanadi.
Rux kekiga suv bug'i ishtirokida termik ishlov berilganda sodir bo'ladigan kimyoviy reaksiyalarni quyidagi guruhlarga bo'lish mumkin:
1. Oltingugurtli minerallar (sfalerit, pirit, galenit va b.) ning oksidlanishi.
2. Silikat va ferritlarning suv bug'i bilan kislorod va oltingugurt (IV) oksidi ishtirokida parchalanishi.
1-jadval. Rux kekinining kimyoviy tarkibi.
Komp onent nomi Ö N C Ö N , C y Ö c N £ £ S S Zn O«Fe O ö N on <u PH J- <u PH C <N e Ph C C P C P 3 O V 2 C y
Miqd ori, % ,8 ,2 ,9 ,6 1,5 ,5 ,3 ,7 ,4 ,9 ,6 ,9
Tajriba natijasida, elementar oltingugurtning uchishi 150-2000S haroratda, arsenopirit va piritning parchalanishi 450-5000S haroratda ro'y berar ekan. Pirit, arsenopirit va xalkopiritning to'liq parchalanishi ~7000S haroratda tugallanadi. Bunda gaz fazasiga oltingugurt to'rt oksidi kabi yengil uchuvchan komponentlar o'tadi.
Suv bug'i ishtirokida termik ishlov berish jarayonida haroratning turli metallarni eritmaga ajratib olish darajasiga bog'liqligi o'rganildi. Tajribalar 400-800°S haroratda o'tkazildi (2-rasm).
1-rasm. Rux keklariga suv bug'i ishtirokida termik ishlov berish tajriba uskunasi:
1. Bug' generator.
2. Spiral.
3. Avtotransformator.
4. Pech.
Scientific Journal Impact Factor
2-rasm. Suv bug'i ishtirokida termik ishlov berish jarayonida haroratning metallarni eritmaga ajratib olish darajasiga bog'liqligi
Tajriba natijalariga asoslanib, 6500S haroratda suv bug'i ishtirokida termik ishlov berish metallarni sulfat kislotali eritmaga o'tkazish darajasiga yaxshi ta'sir ko'rsatishini aytish mumkin. 6500S dan yuqori haroratda ishlov berilgan Zn va Cu ning eritmaga ajratib olish darajasi sezilarli darajada oshmadi. Shuning uchun rux keklariga suv bug'i ishtirokida termik ishlov berishning optimal haroratini 6500S deb
2-rasm. Suv bug'i ishtirokida termik ishlov berish jarayonida davomiylikning metallarni eritmaga ajratib olish darajasiga bog'liqligi
Optimal haroratda rux kekiga suv bug'i ishtirokida termik ishlov berish davomiyligining ortishi kuyindi massasini kamayishiga va kuyindida rux va boshqa metallarning konsentratsiyasining ortishiga olib keladi. Olingan tajriba natijalari va iqtisodiy mulohazalarga asoslanib, rux keklariga suv bug'i ishtirokida termik ishlov berishning harorati 6500S va ishlov berish davomiyligini 1 soat deb qabul qilish mumkin. Olingan kuyindining kimyoviy tarkibi 2-jadvalda berilgan.
2-jadval. Kuyindining kimyoviy tarkibi
Ele mentlar n u d e 2 b iO2 l2O3 A u A g
Miq dori, % 5,2 ,02 ,11 8,8 ,2 ,98 2,1 ,6 0 ,92 g/t 2 24,3 g/t
Rux kekiga suv bug'i ishtirokida termik ishlov berish natijasida olingan mahsulotni tanlab eritishda sulfat kislota eritmasi mos keladi. Rux oksidini sulfat kislota eritmasida yaxshi erishi kuyindini tanlab eritish, jarayonini davomiyligi, harorati, erituvchi konsentratsiyasiga bog'liq.
Laboratoriya sharoitida turli omillarni (harorat, kislota konsentratsiyasi, tanlab eritish vaqti, bo'tana zichligi va b.) metallarni eritmaga o'tish darajasiga ta'siri tadqiq qilindi. Olib borilgan tajribalar natijasiga ko'ra, 700S gacha qizdirilgan eritmada sulfat kislota konsentratsiyasini ortishi bilan (150 g/l gacha) metallarni eritmaga o'tish darajasi ortadi. Sulfat kislota konsentratsiyasini 150 g/l dan ham oshirish ruxni eritmaga o'tish darajasiga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi, ammo qo'shimcha metallar (ayniqsa temir) ni eritmaga o'tish darajasi oshib ketadi. Shuning uchun, kuyindini tanlab eritishda eritmada sulfat kislota konsentratsiyasini 150 g/l gacha bo'lishi tavsiya etiladi.
Kuyindidan ruxni tanlab eritish davomiyligini o'rganish shuni ko'rsatadiki, dastlabki bosqichda (60 minutgacha) ruxni eritmaga o'tishi juda tezlik bilan bo'lib, ma'lum vaqtdan (120 minut) keyin dinamik muvozanatga erishadi. Kuyindi va sulfat kislota eritmasini aralashtirish vaqtini oshirilishi, eritmada qo'shimcha metallarning konsentratsiyasini oshishiga olib keladi. Kuyindini sulfat kislota eritmasi bilan aralashtirganda birinchi navbatda rux va misning oksidli minerallari reaksiyaga kirishadi. Temir va kumush nisbatan sekin ta'sirlashadi. Shuning uchun, ruxni yuqori miqdorda ajratib olish va qo'shimcha metallarni kam eritmaga o'tishi uchun tanlab eritish vaqtini 2 soat deb qabul qilish mumkin.
Scientific Journal Impact Factor
XULOSA
Shunday qilib, suv bug'i ishtirokida ishlov berilgan rux kekini sulfat kislotali tanlab eritish uchun quyidagi optimal sharoitlar aniqlandi: dastlabki eritmada sulfat kislota konsentratsiyasi 125-150 g/l, harorat 70-800S, tanlab eritish davomiyligi 2 soat. Bu sharoitda ruxning eritmaga o'tish darajasi 94-96 %, temirniki 27-29 %, kekning kuyindiga nisbatan chiqishi 58-60% ga teng bo'ldi.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO'YXATI( REFERENCES):
[1] Kholikulov D., Yakubov M., Abduraxmonov S., Boltaev O., Masidikov E. Studying the cake of zinc production JSC "Almalyk MMC", thermodynamic analysis of the reactions protecting at thermal processing. International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology. Vol. 6, Issue 3, Mapch 2019. Pp. 8556-8562.
[2] Xoliqulov D.B., Xaydaraliev X.R., Qarshiyev H.K. "Olmaliq KMK" AJ rux ishlab chiqarish zavodi sharoitida rux keklarini gidrometallurgik qayta ishlash imkoniyatlarini tahlil qilish. Journal of Advances in Engineering Technology. Vol.2(2), Dec, 2020. doi: 10.24412/2181-1431-2020-2-54-58.
[3] Холикулов Д.Б., Якубов М.М., Масидиков Э.М., Екубов О.М. Термодинамические исследования при извлечении ценных компонентов из кека цинкового производства нетрадиционным методом. Kompozitsion materiallar. Ilmiy-texnikaviy va amaliy jurnali, 2018, № 1, с. 6-8.
[4] Холикулов Д.Б., Якубов М.М., Расулова С.Н., Гуро В.П. Эффективный способ переработки цинкового кека. Узбекский химический журнал. -2018. -№4. -С.25-30.
[5] Kholiqulov D.B., Samadov A.U., Boltaev O.N., Akhtamov F.E. The results of laboratory research processing of zinc cake zinc plant JSC "Almalyk MMC". European science review, Premier Publishing s.r.o. Vienna. 2018. № 11-12, Vol. 6, -Pp. 96-99.
[6] Холикулов Д.Б., Якубов М.М., Масидиков Э.М., Мухаметджанова Ш. Термодинамические исследования при извлечении ценных компонентов из кека цинкового производства нетрадиционным методом. Композиционные материалы. Ilmiy-texnikaviy va amaliy jurnali, 2018, №4, с. 37-40.
[7] Kholikulov D.B., Yakubov M.M., Abdukadirov A., Mamatkulov N., Khaydaraliev K., Pulatov G., Muxametdjanova Sh. The Study of the Characteristics of Zinc Cake and the Main Direction of Processing. International Journal of
Scientific Journal Impact Factor
Advanced Research in Science, Engineering and Technology Vol. 6, Issue 10, October 2019. Рр. 11416-11421.
[8] Sunnatov J.B., Matkarimov A.T., Masidikov E.M., Khudoykulov R.B. Research of the Possibility of processing zinc cuks by Heat and Various Processing. International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology. Vol. 7, Issue 5 , May 2020.
[9] Абдурахмонов С.А., Холикулов Д.Б., Курбонов Ш.К., Кутбиддинов Б.А. Механизм окисления сульфидов, входящих в состав медно-молибденового продукта, при термопарообработке. Цветная металлургия. 2003, № 2, с. 22-26.
[10] Roderik J Sinclair. The Extraktive Metallurgy of Zinc. The Australasian Institute of Mining and Metallurgy Spectrum Series Volume Number 13 2005.
[11] Кляйн С.Э., Козлов П.А. Набойченко С.С. Извлечение цинка из рудного сырья. Екатеринбург. УГТУ-УПИ. 2009. - 491 с.
[12] Юн А.Б., Захарьян С.В., Чен В.А. Гидрометаллургическая переработка кека автоклавного выщелачивания цинкового концентрата. ТОО «КазГидроМедь» НИЦИТ.
[13] Самадов А.У., Холикулов Д.Б., Абдуллаев Ф.Р. Химизм обжига цинкового концентрата в присутствии водяного пара. EUROPEAN RESEARCH: сборник статей XVII Международной научно-практической конференции. -Пенза: МЦНС «Наука и Просвещение». -2018. -168 с. С 165-167. https://doi.org/10.31643/2018-7.46.
[14] Абдурахманов С.А., Курбонов Ш.К., Холикулов Д.Б. Выделение органических веществ из горючих сланцев Кызылкумов термопарообоаботкой. Материалы международной конф. «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технология освоения недр». Республика Бенин, г. Котону,
2010. -С.87-88.
