151
Nazorat savollari
1. Oltin ajratish qiyin bo’lgan ruda va boyitmalarga nimalar kiradi?
2. Mayda dona oltinli rudalarni qayta ishlashning usullari qanday?
3. Misli oltin rudalarini qayta ishlashning usullari qanday?
18 – ma’ruza
OLTIN TARKIBLI QAYSAR RUDALARNI FLOTATSION
BOYITISH
Reja:
1. Flotatsiyon boyitishning nazariyasi va usullari.
2. Flotatsiya usulida boyitishda ishlatiladigan reagentlar tasnifi.
3. Flotatsiya jarayoni dastgohlari.
Kalit so’zlar:
flotatsion boyitish, reagentlar, mineral zarrachalari,
flotatsion tizim, dispers sistema.
Dunyoning ko'pchilik mamlakatlarida rangli metall rudalarini
boyitishning asosiy usuli nsifatida flotatsiya jarayonidan foydalaniladi va
bu jarayonda maxsus kanstruksiyaga ega bo’lgan flatatsion mashina yoki
flotamashina nomini olgan qurilmalardan foydalaniladi.
Foydali qazilmalarni flotatsiya usuli bilan boyitish (keyinchalik oddiy
qilib flotatsiya deb yuritamiz) minerallar sirtlarining xossalari har xilligiga
asoslangan.
Mineral zarrachalarning o'lchamlari qancha kichik bo'lsa, ularning
solishtirma sirt yuzasi (sm
2
/g) shuncha katta bo'ladi va sirt xossalarining
farqi oshib boradi. Flotatsiya jarayonida qatnashayotgan moddalar
majmuasiga «flotatsion tizim» deb harasak, bu sistema ko'p jinsli, ko'p
fazali, ko'p a'zoli va dispers sistemadir, chunki flotatsiya jarayonida har xil
kattalikdagi, xossalari turlicha bo'lgan qattiq zarrachalar, suyuqlik (suv),
gazlar (havo), suvda eriydigan va erimaydigan reagentlar qatnashadi.
Qisqacha qilib, hozirgi zamon flotatsiya jarayoniga quyidagicha ta'rif
berishimiz
mumkin:
flotatsiya
–
suvli
suspenziyada
muallaq
harakatlanayotgan mayda, qattiq zarrachalar ichidagi kerakli minerallarni
152
shu tizimga yuborilgan havo pufakchalariga yopishib, pufakchalar bilan
yuqoriga suzib chiqish va ko'pik tarkibida to'planish qobiliyatiga
asoslangan minerallarni saralash usulidir.
Flotatsiyaning samarasini ta'minlash uchun suspenziyaga kerakli
zarrachani havo pufakchasiga tanlanib, mustahkam yopishishini oshiruvchi
har xil moddalar – flotoreagentlar qo'shiladi. Flotatsiya hodisasi,
mexanizmi va tabiatida asosan molekulalararo tortishish kuchi yotadi.
Flotatsion tizimda qatnashayotgan har bir faza molekulasining sirtqi
qatlamlarining ahamiyati katta ekanligini e'tiborga olish kerak. Jism
(zarracha) ichida turgan molekulalar o'ziga o'xshagan molekulalar
qurshovida bo'lib, energetik kompensatsiyalangan bo'ladi (erkin energiyasi
nolga teng bo'ladi). Ulardan farqliroq, chekadagi qatlamda (sirtda)
joylashgan molekulalar, ularni ustida turgan molekula bo'lmaganligi
sababli, ular energetik kompensatsiya-lanmagan, ya'ni ularda erkin sirt
energiyasi bo'ladi. Bu energiya, (1sm
2
yuzaga nisbatan) solishtirma erkin
sirt energiyasi deb ataladi va J/sm
2
bilan o'lchanadi.
Molekulalararo
ta'sirlanish
kuchining
o'lchami
qilib,
ularni
qutblanganligi (polyarnost) qabul qilingan. O'z navbatida qutblanganlik –
erkin sirt energiyasiga (σ), dielektrik doimiyligiga, dipol momentiga,
yashirin bog’lanish issiqligiga, molekulyar bosimga va boshqa molekulyar
xossalarga bog’liq bo'ladi.
Bu xossalarning qiymatlari fazaning qutblanganligi oshib borgan sari
oshib boradi. Suyuqliklar ichida – yuqori qutblangani suv, keyin – spirtlar,
organiq kislotalar, murakkab efirlar va aminlar turadi.
Eng past qutblanganlari (appolyar) – to'yingan uglevodorodlardir
(geptan, geksan va boshqalar).
Qutblanganlik oshib borgan sari ularning kompleks hosil qilishga va
salvatlanishga moyilligi oshib boradi.
Qattiq jismlar ichida yuqori qutblangan moddalarga ionli durlar
(masalan, Na
+
Cl
=
, Ca
+
SO
4
=
va boshqalar) va oksidlangan minerallar,
karbonatlar, sulfatlar, oksidlar va kvarts kiradi.
Past qutblanganlarga – organik birikmalarning durlari (parafin), havo
fazasi, grafit, oltingugurt, ko'mir va sulfidli minerallar kiradi.
Chegara sirt tashkil qiluvchi fazalarning biri boshqasidan (masalan,
153
qattiq faza suyuq fazaga tegib tursa) erkin sirt energiyasi bilan farq qiladi.
Ularning ayirmasi, shu chegara sirt energiyasi deb aytiladi (masalan, σ
suv-
havo
, σ
mineral –suv
va boshqalar).
Qattiq jismni biror suyuqlik bilan namlanishi va uning sirtida
tarqalishi ularning qutblanganliklarining farqiga bog’liq. Qutblanganlik
farqi qancha kichik bo'lsa qattiq modda shu suyuqlik bilan yaxshi
namlanadi, aksincha, qutblanganlik farqi katta bo'lsa qattiq modda
namlanmaydi, suyuqlik uning yuzasida tomchi bo'lib turaveradi.
Suv kvarsni yaxshi namlaydi, chunki ikkalasi ham yaxshi qutblangan.
Parafin, ko'mir, grafit yuzasida suv tomchi bo'lib turadi, chunki suv kuchli
qutblangan, parafin, ko'mir, grafit esa kuchsiz qutblangan. Ularning
qutblanganliklari ayirmasi katta. Aksincha, uglevodorodlar, yog’lar
kuchsiz qutblanganliklari sababli, parafinga o'xshagan moddalarni yaxshi
namlaydi. Masalan: suv bilan havoning qutblanganlik farqi 72,75∙10
-3
J/m
2
, havo bilan geksan (uglevodorodli yog’) ning qutblanganligi esa
18,41∙10
-3
J/m
2
, ya'ni 4 marta kichik. Suv bilan geksanning qutblanganligi
esa 50∙10
-3
J/m
2
Suv – havo va suv – uglevodorodniki kichik bo'lganligi flotatsiya
jarayoni uchun katta ahamiyatga ega. Flotatsiya jarayonining mexanizmini
tushunish uchun termodinamikaning ikkinchi qonuniga murojaat qilish
kerak. Unda o'ralgan har qanday sistema o'zicha muvozanat holatga o'tish
uchun intiladi. Masalan, issiqlik issiqroq jismdan sovuqroq jismga o'tadi;
suv
baland
joydan
past
joyga
oqadi
va
hokazo.
Demak,
termodinamikaning ikkinchi qonuni o'z-o'zidan yuz beradigan hodisalar
yo'nalishi haqida fikr yuritishga imkon beradi.
Tashqaridan energiya sarflanmay boradigan jarayonlarga o'z-o'zidan
boradigan jarayonlar deyiladi. Flotatsiya o'z-o'zidan yuz beradigan
hodisalarga mansub bo'lib, flotatsiya jarayoni amalga oshirilganda tizim
erkin energiyasining kamayishi kuzatiladi. Masalan: kvarts yuzasiga suv
tomchisi tomizilsa, u yoyilib ketadi, havoni siqib chiharadi. Bunga sabab,
kvarts bilan havoning qutblanganlik darajalari farqi katta, kvarts bilan
suvning kutblanganlik darajasi esa kichik. Suv tomchisini parafin yuzasiga
tomizilsa, u tomchi holda qoladi, chunki ularning qutblanganlik
darajalarining farqi katta, parafin-havoniki esa kichik. Buni quyidagicha
| 