|
Агломерацион куйдиришнинг мақсади қўрғошин концентратини шахтали печда тикловчи эритишга тайёрлашдадир. Сульфидли қўрғошин концентратини тайёрлашга қуйидаги мақсадлар қуйилади:
1. Концентратини олтингугуртни ҳаводаги кислород билан оксидлантириб ажратиш. Десулфурацияни оптимал қиймати қўрғошин концентаритини кимёвий таркибига боғлиқдир. Масалан, агарда концентратда мис микдори юқори бўлса, агломератда шунча олтингугурт қолдириладики, кейинчалик 15- 20% Cu бўлган мис штейнни ҳосил қилишга етарли бўлиши керак. Агарда концентратда кўп рух бўлса, десулфурация максимал даражага кўтарилади. Кимёвий таркибга боғлиқ бўлган ҳолда десулфурация 60 – 85% оралиғида бўлади.
2. Тайёрлаш даврида кукун моддаларини бўлакланиши ҳосил бўлади. Бу бўлаклар ғовак, яхши газ ўтказувчи материал бўлиб агломерат деб номланади. Бойитиш фабрикаларидан келадиган концентрат кукунсимон бўлиб уни заррачалари 0,1 мм кам ўлчамли бўлади ва бевосита шаклли печга юкланиши мумкин эмас.
3. Концентратни шихтали эритишга тайёрлашга қимматбаҳо улар компонентлари буғ ҳолатига ўтказиб, кейинчалик уларни газ фазасидан ажратиб олиш имкониятини яратади. (S, As, Sb, Sd, камёб металлар). Олтингугурт SO2 ва SO2 шаклларда бўлганлиги сабабли, сульфат кислотаси олишга юборилади.
Қўрғошин концентратини куйдириш агломерацион машиналарда олиб борилади. Бу машиналарда ҳаво тепадан пастки, ёки пастдан тепага йўналтирилади. Ҳозирги даврда қўрғошин концентратини агломерацион куйдириш кенг тарқалган.
Куйдириш даврида қуйидаги реакциялар оқиб ўтиши мумкин:
РbS +2O2 = PbSO4 (2)
PbS + 3/2 O2 = PbO + SO2 (3)
Pbs + O2 = Pb + SO2 (4)
Ҳарорат 700 0С да (3) реакция оқиб ўтади. Шу шароитларда қуйидаги реакция ҳам оқиб ўтиши мумкин:
PbS + 3 PbSO4 = 3 PbO + 4SO2 ( 5)
886 дан зиёд ҳароратларда қўрғошин оксиди эрийди ва уни тезлик диссоциацияси оқиб ўтади ва шу шароитларда (4) реакцияси ҳам ўтади. Ҳароратнинг 900 0С атрофида қаттиқ ҳолатидаги моддалар ўзаро боғланадилар:
PbSқ + 2 PbOқ = 3 Pb + SO2 (6)
(6) реакцияси интенсив оқиб ўтиши олтингугурт диоксидини порциал босимдан баҳоласак бўлади. Масалан, 800оС Р=13,3 кПа, 850оС эса Рso2 = 101 кПа га тенг.
Агломерацион куйдириш шихтани 200-300 мм энлиги остида ўтади. Шихтадан ҳаво тепадан пастга сизиб чиқмоқ, ёки пастдан юқорига сирқиб ўтмоқ шароитларда ўтади. Ҳавони тепадан сизиб чиқмоқда шихта юқоридан ёндирилади. Пастдан тепага қараб ҳаво сирқиб ўтишида шихтани паст қоплами ёндирилади. Шихтани ёпиши шихта хажмида ҳаво йўналишига қараб тарқалади. Куйдириш даврида шихтада турли зоналар пайдо бўлади, қайсиларда ҳар хил физико-кимёвий жараёнлар оқиб ўтади.
Агломерацион куйдириш жараёни махсус ёндиргич-горн ёрдамида шихтани қисми ёндирилиши билан бошланади. Қатламнинг бошқа қисмлари сульфидларни куйдириш давомида экзотермик реакциялар натижасида ажралиб чиқадиган иссиқлик ҳисобига ўтади. 1 кг темир ва оғир рангли метал сульфидлари куйдириш шартли ёқилғини 20-25 % ташкил қилади.
Сизиб чиқаётган ҳаво шихтани ёнишидан сақлайди. Куйдириш зонасида энг юқори ҳарорат (1000-1100 оС) етилади. Ва бу ҳарорат куйдириш реакцияларини оқиб ўтишига кўмаклашади. Куйдириш зонасида енгил эрийдиган эвлектика, ҳосил бўлган қўрғошин ва бошқа моддалар ҳисобига ҳамма материаллар суюқ ҳолатига ўтади. Суюқ моддалар совуқ ҳаво сизиб чиқмоқлиги ҳисобига қотади ва бўлаклар ҳосил қилади. Куйдириш зонаси эса шихтанинг бошқа қисмларига силжаяди. Агломератни ғоваклиги сабабли ундан совуқ ҳаво осон сизиб ўтади ва пастки қатламдан шихта моддаларни иситиб, куйдириш жараёнига тайёрлайди.
Куйдириш давомида униш зонаси шихта қатламини тўлик тепадан пастга қараб ўтади. Куйдириш давомида етарли иссиқлик ажралиб чиқиши ва керакли ҳароратни ушлаб туриш мақсадида, юкланаётган шихтада олтингугуртни таркиби 6-8 % дан кам бўлмаслиги керак.
Шихтани бўлакланиши огарокни совутилишида оқиб ўтади. Бунда ҳосил бўлган енгил эрийдиган моддалар қотишмага ўтиб, бўлак ҳосил қилишади.
Қўрғошиннинг энг осон эрийдиган бирикмалари: қўрғошин силикатлари 2 РbО * SiO2 (t = 740 C), PbO * SiO2 (t=766oC) ва уларни эвтектикалари (670 оС). Эриган моддалар агломератга қаттиқлик берадиган цементлайдиган модда ҳисобланади.
Эрийдиган моддаларни сони 20-25 % дан ошмаслиги керак акс ҳолда шихта ва агломератни газ ўтказиш хусусияти камаяди.
Агломерацион куйдиришнинг оқилона ўтказиш мақсадида шихтага флюслар қўшилади. Флюс шаклда кварц, темир рудаси, айланувчи шлак ва агломерат қўлланади.
Қўрғошин концентрати куйдиришга керак бўлган олтингугуртни зиёдроқ тўплайди. Бу шихта ўта қизишига ва мақсаддан олдинроқ суюқ ҳолатига олиб келиши мумкин. Ортиқча иссиқликни бетараф қилиш мақсадида шихтага тўғирловчи-регулятор қўшилади. Регулятор ҳисобида сув, флюс, шлак ва бошқа моддалар ишлатиши мумкин. Ҳарорат регуляторини массаси қўрғошин массасини оғирлигидан 2-3 марта 0 купроқ бўлиши мумкин.
Одатда регулятор ҳисобида охак қўлланади. Охак сульфид оксидланишида ажралиб чиқаётган иссиқликни ютади, ўзи 910оС зиёд ҳароратгача исийди ва парчаланади:
СаСО = СаО + СО – 188,9 кДж
Парчаланиш реакцияси иссиқлик ютилиши билан оқиб ўтади..
Охакни қўшимча қўшилиши шихтага кварц қуми ва темир рудасини беришини талаб қилади. Бу талаб бўлажак агломератни шихтали печда эритишда керакли шлак таркибини олиш билан боғлиқдир.
Кварц қуми ортиқча иссиқликни сарф қилишга ёрдам беради ва ўзи куйдириш ҳароратигача қизийди.
710-750 оС ларда кварц қўрғошин брикмалари билан реакцияга киради:
2РbO + SiO2 = 2PbO * SiO2
2PbSO4 + SiO2 = 2PbO * SiO2 + 2SO2 + O2
Қўрғошин силикатлари 750-800 оС эритмалар ва агломерат пайдо бўлишига кўмаклашади.
Темир рудаси ҳам (Fe2O3) яхши иссиқликни регулятори ҳисобланади. Куйдириш даврида қўргошин ферритлари пайдо бўлади - бу эса фойдали жараён, қайсики агломератни десульфурация даражасини оширади, қўрғошинни буғ шаклга ўтиб исроф бўлишини олдини олади.
Агломерация жараёнига келтирилган шихта қуйидаги таркибга эга бўлиши керак, % : 6-8 S; 45-50 Pb; 10-20 CaO; 25-35 FeO; 20-25 SiO. Шихтани намлиги 6-10 % бўлиши керак.
Do'stlaringiz bilan baham: |
