partsial bosimi, at.
Shu kuch bilan bog’liq suyuq qatlamning diffuziya chaqiruvchisi,
R’’
Д
= К
ж
(С
г
- С
ж
),
Bunda К
ж
—
suyuq qatlam pardasi diffuziya koeffitsenti; С
г
– suyuqlik
qatlami chegarasidagi erigan kislorod konsentratsiyasi, g/sm
3
; С
ж
– bu
ham, suyuqlik fazasi ichida.
Qachonki diffuziyaning harakatlanuvchi kuchi gaz va suyuq chegara
qatlamida rteng bo’lsa, unda R'
д
= R"
д ,
yoki
К
г
(Р
г
- Р
ж
) = R’’
Д
= К
ж
(С
г
- С
ж
).
Kislorodning havodan 18
0
C da va umumiy bosimi 1at bo’lganda
suvga yutilishidagi sharoitni qaraymiz. Suvning kislorod bilan to’yinishi
atmosferadagi toza kislorodning konsentratsiyasi oxirgi eritmadagisi
0,0000457 g/sm
3
gateng. Shubxasiz kislorodning konsentratsiyasi
0,0000457 g/sm
3
dan 0 gacha bo’lishi mumkin.
49
Havoning umumiy bosimi 1 at teng bo’lsa, kislorodning portsial
bosimi Р
г
0,2096at teng bo’ladi. Shartli ravishda qabul qilamizК
г
= К
ж
, va
olamiz:
Р
ж
= 0,2096 - (С
г
- С
ж
).
Bunda ko’proq ahamiyat (С
г
- С
ж
) ga qaratilib u 0,0000457 ga yetishi
mumkin, Р
г
ni qiymatini Р
ж
qiymatiga teng deb qabul qilishimiz mumkin.
Shunday qilib kislorodning eritmadagi konsentratsiyasini hal qiluvchi omil
bosim hisoblanib, Genri (С
ж
= kР) qonuniga asosan kislorod
konsentratsiyasi
uning
atmosferadagi
portsial
bosimiga
to’g’ri
proportsionaldir.
Ushbu jarayonlardan har biri o‘z shaxsiy tezligiga ega bo‘lib, o‘z
navbatida har biri eng past harakatdagi reaksiya bo‘lib, jarayonning
kechishini belgilovchi va umuman oltinda hal qiluvchi hisoblanishi
mumkin.
Yuqorida aytilganiga ko‘ra, nodir metallarning sinil eritmasida erish
kinetikasini kuzataylik.
I.A.Kakovskiy va Yu.B. Xolmanskiy aylanadigan disk usuli bilan,
turli o‘zgaruvchi omillarda-sinil va kislorod konsentratsiyalari aralashtirish
va harorat o‘zgarishlarida, kumushning erish tezligini o‘rganib chiqdilar.
Qaysiki tajribada disk yuzasi (R=2.0 sm.) o‘zgarmas saqlangani holda,
sinil konsentratsiyasi o‘zgarishi kichik bo‘lgani uchun e'tiborga olinmadi,
kinetik egri chiziqlari to‘g‘ri funksiyadan iborat bo‘ladi.
Bu jarayonning solishtirma erish tezligini hisoblashga imkon berdi:
Q
Ya'ni V=
S*
Bunda: Q - kumushning eritmaga utish miqdori, mol/l;
S - disk yuzasi sm
2
;
- erish davomi sekund.
Keyingi kumushning sinil konsentratsiyasiga bog’liq holda eritmaga
o’tish o’zgarishi va undagi 25
0
C da porsial bosim tasvirlangan (
=1100
ayl/min).
Bu natijalardan ko’rinib turibdiki kumushning erish tezligi, faqat sinil
eritmasini
past
konsentratsiyasiga
bog’liq
ekan.
Sinil
eritma
50
konsentratsiyasi miqdorining ma'lum miqdorlarida oshirilishi, amalda
kumushning erish tezligini o’zgartirmaydi. O’z navbatida, buning aksicha,
kumushning erish tezligi porsial bosim va kislorodning eritmadagi
konsentratsiyasining oshishi bilan tezlashadi.
Darhaqiqat, kumush diskning erishi porsial bosimga uncha bog‘liq
bo‘lmaydi. Buni yanada yaxshiroq kuzatish uchun, kumush disk erish
tezligining uning aylanish teziliga va harorat o‘zgarishiga bog‘liqligini
ko‘rib chiqaylik. Tajribalar natijasi shuni ko‘rsatdiki, kumushning erish
tezligi, diskning aylanishining kvadrat ildiz ostiga bog’lik ekan. Bundan
shu narsa ma'lumki, kumushning erish tezligi, diffuziya tezligi bilan
chegaralanar ekan. Sinil eritmasining past konsentratsiyasida erish
tezligining harorat o‘zgarishiga bog‘liqligi Arrenius tenglamasi bilan
hisoblanadi va u 3,5 kkal/molni tashkil etadi. Sinil eritmasini yuqori
konsentratsiyasi uchun bu miqdor (taxminan 0,9 kkal/mol) ga teng. Bu
tajribalardan shunday xulosa chiqadiki, kumushning eng sekin erishini
diffuziya holati belgilaydi.
Sanoat sharoitida oltinni sinil tuzlarida eritish o’ta murakkab holatda
kechadi. Tajribada qo’llangan oltin metali shakli faqat tajriba
sharoitlaridagina bo’ladi. Real sharoitda ishlatiladigan sinil eritmalari toza
bo’lmay, unda turli-tuman qo’shimchalar bo’lib, u reaksiyalarga katta ta'sir
ko’rsatadi. Real sharoitda eritmada juda ko’p minerallar qatnashib,
jarayonlarga o’z ta'sirini o’tkazadi. Lekin nima bo’lganda ham, ilmiy
tajribalar erish jarayoni diffuziya jarayoni ekanligi tasdiqlaydi. Shu
boisdan ilmiy tajribalarga asoslanib diffuziyani samarali borishi, oltin
erish jarayonining samarali borishi deb qarash mumkin.
Bunda erigan kislorodning diffuziyasining ishonchli borishini
ta'minlash kerak. Eng omilkor sharoit uchun CN va O
2
larning diffuziya
tezligi barobar bo’lishi kerak.
Sinil CN konsentratsiyasini o’ta ko’payishi, erish jarayonini
oshirmaydi. Tajribalar shuni ko’rsatadiki, kislorodning portsial bosimi
0,21 atm., bo’lganda sinil eritmasining chegaralangan konsentratsiyasi
0,02-0,1% bo’lmog’i kerak. Bu kattaliklar oltin saralash fabrika va
zavodlarining ko’rsatgichlariga mos keladi. Agar sinil eritmasining
omilkor konsentratsiyasini ushlash oson bo’lsa, kislorod uchun bu ish
51
murakkkabdir. Tabiiy sharoitda, sanoatda ishlatiladigan ruda tarkibiga tez
oksidlanadigan minerallar qatnashishi mumkin. Bu holda kislarodning
anchagina qismi, yon-atrof reaksiyalarning borishiga befoyda sarf bo’lib
ketadi. Agarda eritmani aralashtirish yetarli bo’lmasa, undagi kislarod, shu
sharoitdagi harorat va partsial bosimga nisbatan oz miqdorda bo’ladi.
Oltin va kumushning sinil erimasida erish yo’llarini bilib olgach,
uning erish tezligi kinetikasini ham boshqarish mumkin. Shuni ham aytish
kerakki, jarayon samarasini oshirishning asosiy yo’llaridan biri, eritmada
erigan kislorod konsentratsiyasini oshirishdir. Kislorodning erishi esa,
eritma ustidagi porsial bosimga to’g’ri proporsional bo’lganidan, eritmada
ham sinil, ham oltin erish tezligini oshira borish kerakdir. I.N.Plaksin kabi
olimlar
tajribasi
oltin
erish
tezligi
sinil
eritmasining
yuqori
konsentratsiyasida, kislorodning bosimi va erish tezligi bilan oshib boradi.
Turli rudalar bilan olib borilgan tajribalar, kislorodning porsial bosimi
oshirilganda, oltin erish tezligi ham osha borishini ko’rsatdi. Izlanishlar
shuni ko’rsatdiki, harorat ortishi erish reaksiyalarining tezlashuviga olib
keladi. Ammo harorat oshishi bilan ruda tarkibidagi boshqa minerallar
ham erib, turli qiyinchiliklar tugidiradi. Harorat oshganda gidroliz yuz
beradi va chumoli kislotasi ajraladi:
CN + 2H
2
O= NH
2
+ HCOO
-
(6.8)
Shu sababdan bu texnologiyaga asoslangan fabrikalarda haroratni
uncha oshirmagan, qishda esa 15-20% atrofida olib borishga harakat
qiladilar.
Diffuziya tezligi kimyoviy reaksiyalarning jadalligiga, mineral yuza
qismi, diffuziya yuz beruvchi yuzaga bog’lik bo’ladi. Shuning uchun -
nodir metallar minerallarining kattaligi va yuzasi ularning erish jadalligini
ko’rsatadi. Mayda zarralarning solishtirma yuza maydoni, kattalarga
nisbatan ko’p va katta bo’lgani uchun, ularning erish tezroq boradi. Yirik
dona zarralarining to’la erish muddati, mayda zarralariga qaraganda 3-4
barobar oshib ketishi mumkin. Bu yirik zarralarni sinil eritmalarida eritish
jarayonidan voz kechishgacha olib kelishi mumkin. Oltin rudalarini
tegirmonda yanchishda, tug’ma metall zarralari o’ta maydalanmaydi,shu
boisdan sinillab eritishdan avval gravitatsiya, amalgamatsiya yo’li bilan bu
zarralar tutib qolinadi. O’ta mayda 1-5 mkm. ruda zarralarini yanchib,
52
minerallar yuzasini «ochish» ancha og’ir ishdir. Bunday o’ta mayda
zarrali rudalarni yanchishda ko’p elekrto energiya sarf bo’lishini hisobga
olinsa, bunday rudalar qiyin boyitiluvchi (uporniy)beqaror rudalar
tarkibiga kiradi. Solishtirma sirt yuzasi, bu minerallarning shakliga ham
bog’liqdir. Oltin shakli sinillab eritishga to’g’ridan-to’g’ri ta'sir etadi. Bir
xil o’lcham-og’irlikdagi soqqa shakl yuzasi, kub shakl yuzasi, kub
shaklidagi yuzadan, kub esa yassi-lappak shakl yuzadan kichikdir. Tanlab
eritish paytida metall yuzasi, to’xtovsiz kamayib boradi va uning erish
tezligi vaqt birligida borgan sari kamayib boradi. Ba'zida mineral
(metall)ruda tarkibida singganligiga (vkraplennost) erish tezligi ham
turlicha bo’lishi mumkin.
Ruda zarralari tegirmonlarda suv bilan aralashtirilib yanchiladi. Hosil
bo’lgan
bo’tana
qovushqoqligi
(Q:S
nibati),
uning
diffuziya
koeffitsiyentiga bog’liq. O’ta mayda mikron ruda zarralari -loyqa
(quyqa)ni hosil qiladi. Loyqa esa amorf shaklda bo’lib undagi oltin juda
yomon eriydi.
Loyqalar ikki bosqichli bo’ladi. 1-chi bosqichdagi loyqalar
kaolinlashgan (Al
2
O
3
x 2SiO
2
x 2H
2
O)larga va ular loyli rudalarni hosil
qiladilar. Loyqa bilan aralashgan oltin rudalarini yana bir ikkilamchi turi -
jo’shli rudalardir. Bu rudalarda sariq rang ko’p bo’lib, u asosan temir 3-
oksidi : Fe
2
O
3
x nH
2
O holida bo’ladi. Qadimda bunday rudali joylarni
jo’shli yoki jo’shali deyilgan. Masalan: Toshkent viloyatining Angren
shahri yonida Qorabog’soy, Qorabog’ qishlog’i yonida jo’shali-soy shu
fikrimizga dalildir. Bu soyning tuprog’i asrlar bo’yi sariq tusli-jo’sh bo’lib
kelardi. U yerdan 1980 yillardan boshlab oltin rudasi yer osti usulida qazib
olinib, Angren oltin saralash fabrikasida qayta ishlanadi. Qovushqoqligi
katta bo’lganidan bu rudalardagi oltin erish tezligi sust boradi. Shu
sababdan bunday bo’tanasini bir necha barobar suyultirilgan holda sinillab
eritiladi. Bo’tanani suyultirish dastgohlar miqdori va hajmini oshirishga va
reagentlarning ortiqcha sarf bo’lishiga olib keladi.
Bu rudalarda loyqa bo’lishligi keyingi jarayonlar: quyultirish, filtrlash
ishlarini ham ogirlashtiradi. Shu sababdan loyqali rudalar qiyin
boyitiladigan rudalarga kiradi. Oltinning eritmaga o’tishi shuningdek, ruda
tarkibidagi nodir metallarning ligaturlik tarkibiga (qaysi shakli qancha
53
miqdor, uning kimyoviy birikmalari, kabilar….) va undagi elektr
o’tkazuvchi minerallar borligiga ham bog’liq bo’ladi. Odatda sof tug’ma
oltin, kumush hamroxi missinil eritmalarida yaxshi eriydi. Shu boisdan
uning mavjud bo’lishi oltinni sinillab eritishda birmuncha qiyinchiliklar
tug’diradi.
Oltin eritishda katta qiyinchilik tug’diradigan yana bir qo’shimcha
unsur, bu tellurdir. U oltinni erishini juda ham susaytirib yuboradi.
Jarayonni faollashtirish uchun oltin rudasini mayda yanchib, eritmada
ishqor konsentratsiyasini oshirishga to’g’ri keladi.
Telluridlarning sinil eritmasida oltin bilan o’zaro reaksiyasi
quyidagacha bo’ladi:
2AuTe
2
+ 4CN + 6OH +4,5O
2
= 2Au(CN)
2
+4TeO
3
+3H
2
O (6.9)
Agarda ruda tarkibida tug’ma sof platina bo’lsa u erimay, to’giri
chiqindiga o’tib ketadi. U oltin va kumush bilan qattiq eritma hosil qilgan
bo’lsa ,ortiqcha sinil sarf qilish bilan sekin eriydi. Gravitatsiya va
amalgamatsiya chiqindisi sinillab eritiladigan bo’lsa, bo’tana tarkibidagi
yana bir unsur simob bo’ladi. Simob kam eriydi. Qo’shimcha manbaalarni
NKMKning GMZ-1, GMZ-2, GMZ-3 zavodlar amaliy instruksiyalaridan
olib foydalanish mumkin.
Oltin rudalarini tanlab eritishda ishlatilayotgan ishqoriy metall sinillari
aslida zaxarli bo’lgan sinil kislotasi HCN ning sinil tuzlari va kuchli
ishqorlari (KOH, NaOH, Ca(OH)
2
)lardir.Shuning uchun ular suvda
eritlganda ular yengil dissotsiyalanadi va sinil ionlari CN gidrolizlanib
ishqor ionlari OH ga yo’l ochadi:
CN + H
2
O = OH + HCN (6.10)
| 