8.1-jadval.
Oltin i/ch dinamikasi «UTES» Zarafshon shahri.
Ko’rsatkichlar
1995
1996
1997
1998
Tanlab eritiladigan ruda, t
4205
11222
13 285
13 542
Oltin miqdori, g/t
1.78
1,81
1,72
1,76
Oltin i/ch, t
761
9535
13 683
11 724
Nazorat savollari
1. Uyumda tanlab eritish jarayonining mohiyati.
2. Tanlab eritish jarayoniga rudalarni tayyorlash.
3. Uyumda tanlab eritish jarayonining ijobiy va salbiy tomonlari.
9 - ma’ruza
SIANLASH JARAYONIGA UNSUR ELEMENTLARNING TA’SIRI
Reja:
1. Sanoat sharoitida sianlash tezligiga ta'sir qiladigan omillar.
2. Sianlash tezligiga temir minerallarining ta'siri.
3. Sianlash tezligiga mis, qo‘rg‘oshin va rux minerallarining ta'siri.
4. Simob, mish’yak, surma birikmalari bilan sian eritmalarining
ta'sirlashuvi.
Kalit so’zlar:
sianlash tezligiga ta’sir etuvchi omillar, diffuziya
tezligi, unsur elementlar.
Sanoat sharoitida oltinni sian tuzlarida eritish o’ta murakkab holatda
kechadi. Tajribada qo’llangan oltin metali shakli faqat tajriba
70
sharoitlaridagina bo’ladi. Amaliyotda ishlatiladigan sian eritmalari toza
bo’lmay, unda turli-tuman qo’shimchalar bo’lib, u reaksiyalarga katta ta'sir
ko’rsatadi. Amaliyotda 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 jarayonning samarali borishi deb qarash mumkin.
Bunda erigan kislorodning diffuziyasining ishonchli borishini
ta'minlash kerak. Eng qulay sharoit uchun CN va O
2
larning diffuziya
tezligi barobar bo’lishi kerak.
Aralashtirish tezligining oshishi bilan diffuziya tezligi ham oshadi.
Sian CN konsentratsiyasini o’ta ko’payishi, erish jarayonini
oshirmaydi. Tajribalar 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
kp’rsatgichlariga
mos
keladi.
Agar
sinil
eritmasining
kerakli
konsentratsiyasini saqlab turish oson bo’lsa, kislorod uchun bu jarayon
murakkabdir. Tabiiy sharoitda, sanoatda ishlatiladigan ruda tarkibiga tez
oksidlanadigan minerallar qatnashishi mumkin. Bu holda kislorodning
anchagina qismi, yon-atrof reaksiyalarning borishiga befoyda sarf bo’lib
ketadi. Agarda eritmani aralashtirish yetarli bo’lmasa, undagi kislorod, shu
sharoitdagi hororat va partsial bosimga nisbatan oz miqdorda bo’ladi.
Shuni ham aytish kerakki, jarayon samarasini oshirishning asosiy
yo’llaridan biri, eritmada erigan kislorod konsentratsiyasini oshirishdir.
Kislorodning erishi esa, eritma ustidagi portsial bosimga to’g’ri
proporsional bo’lganligi sababli, eritmada ham sinil, ham oltin erish
tezligini oshib borishiga olib keladi. Turli rudalar bilan olib borilgan
tajribalar, kislorodning portsial 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 tug’diradi.
Harorat oshganda gidroliz yuz beradi va chumoli kislotasi ajraladi:
CN + 2H
2
O= NH
2
+ HCOO
-
(9.1)
71
Shu sababdan bu texnologiyaga asoslangan fabrikalarda haroratni
uncha oshirmagan holda, qishda esa 15-20
o
C atrofida olib borishga harakat
qiladilar.
Diffuziya tezligi kimyoviy reaksiyalarning jadalligiga, mineral yuza
qismi, ya'ni 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 erishi 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, minerallar yuzasini «ochish» ancha og’ir
jarayondir. Bunday o’ta mayda zarrali rudalarni yanchishda ko’p elekr
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. 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 (oxristiye) 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. Bu rudalarda loyqa
bo’lishligi keyingi jarayonlar: quyultirish, filtrlash ishlarini ham
72
og’irlashtiradi. Shu sababdan loyqali rudalar qiyin boyitiladigan rudalarga
kiradi. Oltinning eritmaga o’tishi shuningdek, ruda tarkibidagi nodir
metallarning ligaturlik tarkibiga (qaysi shakli qancha 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 sian eritmasida oltin bilan o’zaro reaksiyasi
quyidagacha bo’ladi:
2AuTe
2
+ 4CN + 6OH +4,5O
2
= 2Au(CN)
2
+4TeO
3
+3H
2
O (9.2)
Agarda ruda tarkibida tug’ma sof platina bo’lsa u erimay, to’g’ri
chiqindiga o’tib ketadi. U oltin va kumush bilan qattik eritma hosil qilgan
bo’lsa, ortiqcha sian sarf qilish bilan sekin eriydi. Gravitatsiya va
amalgamatsiya chiqindisi sianlab eritiladigan bo’lsa, bo’tana tarkibidagi
yana bir unsur simob bo’ladi. Simob kam eriydi. Oltin rudalarini tanlab
eritishda ishlatilayotgan ishqoriy metall sianlari aslida zaxarli bo’lgan sinil
kislotasi HCN ning sinil tuzlari va kuchli ishqorlari (KOH, NaOH,
Ca(OH)
2
)lardir. Shuning uchun ular suvda eritilganda ular yengil
dissotsiyalanadi va sian ionlari CN gidrolizlanib ishqor ionlari OH ga yo’l
ochadi:
CN + H
2
O = OH + HCN (9.3)
Oltin rudalarida inert minerallar, ya'ni sinil eritmasi bilan reaksiyaga
kirishmaydigan kvars, silikatlar, temir oksidlaridan tashqari, sinil
eritmalari bilan o’zaro reaksiyaga kirishadigan minerallar ham ko’plab
mavjud bo’ladi. Bu esa ko’plab nokerak, chetki reaksiyalarning yuz
berishiga olib keladi. Bu esa o’z navbatida sinil reagentlarining ortiqcha
sarf bo’lishiga olib keladi. Demak oltinning eritmaga o’tishi ham pasayadi
ham kamayadi. Shuning uchun rudalarning moddaviy tarkibi, sinillab
eritib oltin ajratib olish texnologiyasini belgilaydigan faktorlardandir.
73
Rudalar tarkibidagi mis, surma, margumush va temir minerallari eng ko’p
ta'sir ko’rsatadigan salbiy qo’shimchalardir.
Temir minerallarining ta'siri:
Bunday minerallari oltin rudalarining doimiy hamrohidir. Temirning
oksidli minerallari gematit -Fe
2
O
3
. magnetit - Fe
3
O
4
, getit -FeOOH, siderit
-FeCO
3
va boshqalar siniml moddalari bilan o’zaro reaksiyaga
kirishmaydilar. Ammo, bunga o’laroq, aksincha temirning sulfidli
minerallari: pirit -FeS
2
, markazit FeS
2
va perotin Fe1-XS (x-0 dan to 0,2
gacha), bu bu minerallar juda ko’p noqulaychilik, qiyinchiliklar tug’diradi.
Bu reaksiyalarda har bir sulfid minerali, o’zicha ta'sir etadi. Bu
minerallarning salbiy ta'siri yana shundaki, bu minerallari bilan eritma
orasida bo’ladigan reaksiyadan tashqari, bunda hosil bo’ladigan
oksidlanish jarayon mahsulotlari bilan ham reaksiyaga kirishadi. Sulfidlar
o’z ta'sir kuchiga ko’ra sekin va tez oksidlanuvchi kolchedanlarga
bo’linadi (sulfidlar). Pirit kolchedan sekin oksidlana borib, butun jarayon
davomida deyarli uncha ta'sir ko’rsatmaydi. Pirotin va markazit mayda
zarrachali minerallar bo’lib, ular ancha noqulay qiyinchiliklar tug’diradi.
Bu rudalar qazib olish va tashish transport sharoitlarida ham o’zgarishga
uchrab, sinil eritmalarida aks ta'sir ko’rsatib, sinil tuzlarining ortiqcha sarf
bo’lishiga olib keladi. Namlik va havo kislorodi ta'sirida pirotin va
markazitlar o’zgarishga uchraydi. Unda FeS temir sulfid va sof oltingugurt
hosil bo’ladi. FeS o’z navbatida temir sulfat hosil bo’lishiga olib keladi:
FeS + 2О
2
= Fe
2+
+ SО
4
2-
(9.4)
Bu o’z navbatida oksidlanadi:
4 Fe
2+
+ О
2
+4Н
+
= 4 Fe
3+
+2Н
2
О (9.5)
Bu esa erimaydigan asosli cho’kma hosil qiladi:
4 Fe
3+
+5Н
2
О + SО
4
2-
=2Fe
2
O
3
SO
3
+10H (9.6)
Keyin u temir gidrat hosil qiladi:
2Fe
2
O
3
SO
3
+7Н
2
О = 4Fe(OH)
3
+ 2H
+
+ SO
4
2-
(9.7)
bunda рН konsentratsiyasi orta borsa 30 va 31 – reaksiya o’ngga
suriladi.
Aslida bu reaksiyalar rudalarni qazib olishdan boshlab, tashish
jarayonlarida davom etadi. Shu boisdan bunday rudalar qazib olingandan
74
to sinillab eritilishigacha ajralish mahsulotlari oltingugurt elementar xolda,
temir zakisi va okisi temir asosi va gidrooksidi sifatida jarayonga ta'sir
ko’rsatadi. Bu reaksiya va maxsulotlar oz miqdorli bo’lsada,ularning
texnologik jarayonga salbiy ta'siri ancha kattadir.
Sinil eritmasida sof oltingugurt rodanit hosil etadi:
S + CN =CNS
-
(9.8)
S – ning bir kismi endi tiosulfat hosil qilishga sarf bo’ladi:
2S + 2OH +O
2
= S
2
O
3
2-
+ H
2
O (9.9)
Himoya ishqori yetarlicha bo’lmasa, parchalanish hosilasi N+ va CN-
endi sinil kislota bug’larini hosil qiladi:
Н
+
+ CN
-
= НCN (9.10)
Bu sinil kislotasining ortiqcha sarf bo’lishiga, sex havosini
zaxarlanishiga olib keladi.
Ishqorli sinil eritmalaridagi temir oksid birikmasi temir gidrooksidiga
aylanadi:
Fe
2+
+ 2OH = Fe(OH)
2
(9.11)
Qaysiki eritmadagiCN
-
Fe(OH)
2
+ 2CN = Fe(CN)
2
+ 2OH
-
(9.12)
Bu Fe(OH)
2
oq cho’kma sinilning ortiqcha konsentratsiyali sharoitida
temir sinil rodanit tuzini hosil qilish bilan eriydi:
Fe(CN)
2
+ 4CN = Fe(CN)
6
4-
(9.13)
Agar sinil konsentratsiyasi yetarli bo’lmasa, eritmada Fe
2+
ionlari
suzib yuradi. Bu sharoitda esa eritmada temir sinil rodanit tuzi hosil
bo’ladi:
75
2Na
+
+ Fe
2+
+ Fe(CN)
6
4-
= Na
2
Fe[Fe(CN)
6
] (9.14)
Erigan kislorod yordamida oksidlangan bu tuz esa, mayda tiniq ko’k
tusli cho’kma, berlin lazuri deb ataluvchi temir oksidining tiosinil rodanit
tuzini hosil qiladi: Fe
4
[Fe(CN)
6
]
3
bu tuz eritmasi dorichilikda “sinka” nomi
bilan mashxur surkash preparatoridir. Reaksiya quyidagicha kechadi:
4Na
2
Fe[Fe(CN)
6
] +О
2
+2Н
2
О = Fe
4
[Fe(CN)
6
]
3
+Fe(CN)
6
4-
+4ОН +8Na
(9.15)
Berlin lazuri yana boshqa bir yo’l bilan, ya'ni temir okis kationlari
(ximoya ishqori yetarlicha bo’lmaganda) va temir sinil rodanit kislotasi
anionlari o’zaro ta'siri natijasida ham hosil bo’ladi:
4Fe
3+
+ 3Fe(CN)
6
4-
= Fe
4
[Fe(CN)
6
]
2
(9.16)
Shunday qilib, sinil eritmalarida ko’kimtir rang paydo bo’lishi bu
eritmalarda himoya ishqori yetishmayotganidan darak beradi. Bu
texnologiyani boshqaruvchi muxandislari yaxshi bilishlari kerak. Bu
sharoitda, sinil tuzlarining sarf bulishining oldini olish va sinil kislotasi
bug’lari hosil bo’lmasligini ta'minlash uchun eritmaga oxak yuklamoq
zarur. Ishkoriy eritmalarda Berlin lazuri quyidagi reaksiya bo’yicha
parchalanadi:
| 