6.3.2. Rux boyitmasini kuydirish jarayoni
Boyitmani kuydirishdan asosiy maqsad - sulfidli ruxni tiklanish jarayoniga
tayyorlangan oksid holatiga tezroq va kam sarf xarajatlar bilan o‗tkazishdir.
Kuydirish natijasida kuyindi shunday holatda olish kerakki, undan keyingi qayta
ishlash bosqichlarida ruxni ajratib olish ko‗rsatkichlari yuqori qiymatlarda bo‗lishi
kerak. Shuning bilan bir qatorda, kuydirishda ajralib chiqayotgan oltingugurt
birikmalari to‗laroq darajada sulfat kislotasi olish uchun yuborilishi lozim.
Pirometallurgik usul uchun kuyindi aglomerat shaklda olinadi va aglomerat
keyinchalik yuqori haroratda qattiq uglerod yoki boshqa tiklovchilar modda
yordamida tiklanadi.
Gidrometallurgiya usuli uchun tanlab eritishga mo‗ljallangan kuyindi
quyidagi talablarga javob berishi kerak:
1) sulfidlarda oltingugurt miqdori iloji boricha kam bo‗lishi kerak (0,1-0,3 %);
2) kuyindida sulfat ko‗rinishdagi oltingugurt birikmalarining miqdori bir me‘yorda
bo‗lishi (Sso
4
2-4 %);
3) kuyindida mayda fraksiyaning (0,15 mm) yuqori miqdorda bo‗lishi;
4) ferrit va silikat shakldagi rux miqdorining kam miqdorda bo‗lishi.
Zamonaviy amaliyotda tanlab eritish jarayoni uchun javob beradigan
kuyindi qaynar qatlam (QQ) pechlarida, 900-1000
0
C oralig‗ida olinadi.
6.3.3. Rux boyitmasini kuydirish jarayonining kimyoviy
reaksiyalari
Jarayonning kimyoviy reaksiyalari deb, dastlabki xomashyoda birin-ketin
o‗tadigan kimyoviy o‗zgarishlariga aytiladi. Jarayon natijasida boradigan
kimyoviy jarayonlar yakuniy mahsulotlar bilan tavsiflanadi.
Kuydirish jarayonida dastlabki reaksiyalar uch turda bo‗lishi mumkin:
ZnS + 2O
2
= ZnSO
4
170
ZnS + 1,5 O
2
= ZnO + SO
2
ZnS + O
2
= Zn + SO
2
Tajriba natijalariga ko‗ra, kuydirish jarayonida sulfidlarning oksidlanishidan
boshlab 900
0
C gacha birinchi qattiq mahsulot bo‗lib ZnO paydo bo‗ladi.
Yuqoriroq haroratlarda esa moddaning bug‗ holatga o‗tishi kuzatiladi va bu
jarayon (3) reaksiyaning borishi bilan tushuntiriladi.
Kuydirish jarayonida ikkilamchi rux sulfatlari quyidagi reaksiyalar
natijasida paydo bo‗lishlari mumkin:
ZnO + SO
3
= ZnSO
4
ZnFe
2
O
4
+ SO
3
= ZnSO
4
+ Fe
2
O
3
3ZnO + 2 SO
3
= ZnO * 2 ZnSO
4
3ZnFe
2
O
4
+ 2SO
3
= ZnO * 2ZnSO
4
+ 3Fe
2
O
3
Yuqorida
qayd
etilgan
kimyoviy
reaksiyalarning
termodinamik
ko‗rsatkichlari quyidagilar:
Reaksiya
t,
0
C
G, kJ
lg K
m
ZnS + 2O
2
= ZnSO
4
25
1000
- 675
- 383
118,6
36,3
ZnS+1,5O
2
= ZnO+SO
2
25
1000
- 440
- 253
77,4
24,0
ZnO+O
2
= Zn + SO
2
25
1000
- 104
- 123
18,3
11,7
Sulfidlarni
oksidlanishida
ikkilamchi
reaksiyalarning
termodinamik
tavsiflari:
Reaksiya
t,
0
C
G, kJ
lg K
m
ZnS + 2O
2
= ZnSO
4
25
1025
- 76,5
- 12,2
118,6
0,49
2SO
2
+O
2
= 2SO
3
25
- 196
24,3
171
1025
- 179
16,80
Rux boyitmasini kuydirishda sulfat paydo bo‗lishi texnologik ahamiyatga
ega. Sulfatlarning termodinamik turg‗unligi reaksiyaning ajralishi muvozanati
bilan baholanadi:
Reaksiya: ZnSO
4
= ZnO + SO
3
Ushbu reaksiyanining o‗zgarmas doimiyligi haroratga bog‗liqdir:
lg Pso
3
= 11,757 – 8586,0 / T
Rux boyitmasini kuydirishda, gaz tarkibida SO
2
va O
2
miqdoriga bog‗liq
bo‗lgan holda, sulfatning maksimal paydo bo‗lish harorati 750 – 850
0
C ga to‗g‗ri
keladi.
Kuydirish davrida rux ferrit va silikat shakllarga bog‗lanishi mumkin:
ZnO + Fe
2
O
3
= ZnO * Fe
2
O
3
ZnO + SiO
2
= ZnO * SiO
2
Bu ikkita birikma, keyingi tanlab eritishda sulfat kislotasida qiyin eriydi va
ruxni isrofgarchiligini oshiradi. Shuning uchun kuydirish jarayoni, rux ferriti va
rux silikati iloji boricha kam hosil bo‗lishi bilan olib borilishi shart.
Rux boyitmalarida ko‗pincha qo‗rg‗oshin va kadmiy bor. Asosan ular sulfid
ko‗rinishda mavjuddir: PbS – galenit va CdS – grikonit.
Kuydirish paytida qo‗rg‗oshin sulfidi 700–800
o
C da qo‗rg‗oshin oksidi
(PbO) holiga oson o‗tadi. Qo‗rg‗oshin oksidi esa noruda moddalar bilan reaksiyaga
kirishib, past haroratlarda eriydigan birikmalar paydo qilishi mumkin.
Kadmiy sulfidi 735
o
C da alanga oladi va oksid shakliga o‗tadi. Ikkala
sulfidlar yuqori haroratda uchuvchanlik xususiyatiga ega.
Rux boyitmalarida mis xalkopirit, xalkozin va kovellin turlarida uchraydi.
Bu birikmalarning kuydirish jarayonida o‗zgarishlari mis xomashyosini qayta
ishlashda kechadigan jarayonlarga o‗xshashdir.
Zamonaviy zavodlarda rux boyitmasini kuydirish jarayoni Qaynar qatlam
(«QQ») pechlarida o‗tkaziladi.
―QQ‖ pechlarida kuydirish jarayonining boshqa turdagi kuydirish
pechlaridan afzalliklari quyidagilardir:
172
1) yuqori ishlab chiqarish unumdorligi (oddiy pechlarga nisbatdan 2 – 3
marta yuqoriroq);
2) kuydirish jarayonining tartiblanishi va mahsulotning sifati;
3) chiqindi gazlarda SO
2
ning yuqori miqdori va undan sulfat kislotasini
olishning qulayligi;
4) tanlab eritishda salbiy ta‘sir etuvchi ferrit va silikat birikmalarining
cheklangan holatda paydo bo‗lishi va boshqalardir.
Rux zavodlarida, tarkibi har xil bo‗lgan, bir necha boyitmalar qayta ishlanadi.
Shixta tayyorlash davrida boyitmalar shunday nisbatlikda olinadiki, ular rux,
yo‗ldosh foydali element va zarar komponentlar bo‗yicha aniq tarkibga ega
bo‗lishi zarur.
Qayta ishlashga kelgan rux boyitmasining taxminiy tarkibi, %: 45-60 Zn; 29-
35 S; 6-12 Fe; 1,5-5,0 Al
2
O
3
; 0,2-4,4 Pb; 0,1-3,0 Cu; 0,4-3,0; SiO
2
; 0,5-1,5 CaO;
0,2-1,0 MgO; 0,25-0,8 Cd; 0,01-0,4 As; 0,01-0,3 Sb 20-160 g/t Ag va 0,5-10 g/t
Au.
Shixta pechga quruq yoki bo‗tana shaklida yuklanadi. Tashqaridan keltirilgan
va tarkibi yaqin bo‗lgan boyitmalar quruq shaklda qo‗llaniladi. Agarda rux zavodi
boyitish fabrikasi yonida bo‗lsa, yoki boyitmalarning tarkibi katta farq qilsa,
bo‗tana shaklda yuklash maqsadga muvofiqroq bo‗ladi.
Quruq shixta olish uchun boyitmalar bir xil tarkibdagi shixta olish maqsadida
aralashtiriladi va quritish barabanida qoldiq namlik 6-8 % gacha quritiladi.
O‗zbekiston rangli metallurgiyasida rux boyitmalarini kuydirishda silindrik
shakldagi «QQ» pechlari keng tarqalgan. Ularning tubini maydoni 34 m
2
,
forkameralar maydoni 1,5 m
2
, balandligi – 10 m, kuydirilgan moddani ajralib
chiqish balandligi 1,0-1,2 m. Soplolardagi teshiklar kesimi maydoni, podning
maydoniga nisbatdan 0,8-1,0 % tashkil qiladi.
Kukunsimon sulfidli rux boyitamlarini ―QQ‖ pechida kuydirishda boyitma
muallaq holda bo‗lishi uchun, pechga beriladigan gazning tezligi 10-12 m/sek
tashkil etadi. Gazning tezligini oshirish, ortiqcha chang ajralib chiqishiga olib
173
keladi. Agarda gazning tezligi pastroq bo‗lsa, shixta moddalari muallaq holatda
ajralib chiqib, soplolarga cho‗kib qoladi.
«QQ» pechining normal ishlashi uchun uning hajmida issiqlik balansini
ushlab turish kerak. Issiqlikni taqsimlanishi, %: texnologik gazlar bilan 60 %;
chang va devor orqali sarflanishi 20 %. Issiqlikning qolgani maxsus moslama
yordamida pechdan chiqarilishi kerak, aks holda issiqlik to‗planib moddani o‗ta
qizishiga olib kelishi mumkin. Ortiqcha issiqlik maxsus trubkali kesson orqali
pechdan tashqariga chiqariladi.
Texnologik gazlar kotel – utilizator orqali o‗tkaziladi. Bu dastgohda
issiqlikning 55 % bug‗ olishga ishlatiladi. Qolgan issiqlik isrof bo‗ladi. Kotel-
utilizator yuqori ko‗rsatkichli bug‗ ishlab chiqaradi (400-565
o
C, 4,5 - 6,0 mPa va
1,1-1,4 t/t boyitmaga).
Pechga beradigan havoni hajmi nazariy hisobotlardan kelib chiqadi va 1500-
1600 m
3
/t boyitmaga to‗g‗ri qiladi. Havoning ortiqcha berilishi 20-30 % (= 1,2 /
1,3).
Kuydirish pechini normal ishlashi uchun quyidagi talablar bajarilishi kerak:
1) shixtaning mineralogik tarkibini va o‗lchamlarini doimiyligi va qatlamga
bir xil tezlikda yuklanishi;
2) havoning pech tubi maydoni bo‗yicha bir xil taqsimlanishi;
3) pech hajmiga beriladigan havoning doimiy bosimi;
4) pechning ishchi hajmida va boshqa dastgohlarda o‗zgarmas bosim bo‗lishi.
Sanoat ishlab chiqarish sharoitida qaynar qatlam havoning 15-16 kPa
bosimida paydo bo‗ladi. Bulardan 4-5 kPa li pech tubining gidravlik qarshiligini
bartaraf qilishga sarflanadi. Demak «QQ» pechining gidravlik qarshiligi taxminan
10 kPa ni tashkil qiladi.
| 