3.3-jadval
t,C
800
900
1000
1100
1150
1200
P, kPa
0,04
0,38
1,21
5,13
10,5
19,8
Rux konsentratini kuydirishda kadmiya bug‘ holatiga uchishi 5-7 %
oshmaydi.
Tiklanish jarayonida kadmiy rux bilan birga quyidagi reaksiyalar natijasida
bug‘ shaklga o‘tadi:
CdO + SO = Cd
gaz
+ SO
2
(3.65)
CdO + S = C
gaz
+ SO (3.66)
Kadmiyni oksiddan tiklanishi, rux oksidiga nisbatdan, pastroq haroratlarda
o‘tadi..
183
3.4-jadval
Har xil haroratlarda kadmiy bug‘ shaklga o‘tishida bosimi:
t,C
200
300
400
500
600
700
800
P, kPa
0,04
5,7
160
1,8∙10
3
11,1∙10
3
83,5∙10
3
144∙10
3
Kadmiy, ruxga nisbatdan, qiyinroq kondensatsiyalanadi. Shuning uchun
rux bilan birga faqat 60-80 % kondensat holatiga o‘tadi, qolgan 20-40 % esa
chiqindi va yarim mahsulotlarga o‘tadi.
Kadmiy olishda asosiy xomashyo rux ishlab chiqarishdagi yarim
mahsulotdir. Bu yarim mahsulotlarda xom ashyo bilan kelgan kadmiy to‘planadi.
Ruxni gidrometallurgik qayta ishlashda kadmiy mis – kadmiy kekiga
o‘tadi. (3 – 12% Cd). Kadmiy xomashyosi hisobida qo‘rg‘oshin (0,5 – 0,6% Cd)
va mis zavodlarning ( 0,2 – 0,5% Sd) changlari ham hisoblanadi.
Mis – kadmiy kekini qayta ishlash
Mis kadmiy keki murakkab xomashyo hisoblanib o‘z tarkibiga quyidagi
elementlarni kiritgan, %: 2,5 – 12 Cd, 35 – 60 Zn; 4 – 17 Su; 0,05 – 2,0 Fe; 0,05 –
0,20 lardan Sb, SiO
2
, Co, Ni, Te, Jn. Asosiy komponentlar (Cd, Zn, Cu) kekda
metallik, oksid va asosli tuzlar shaklida uchraydi.
Mis – kadmiy kekidan kadmiyni ajratib olish gidrometallurgik usuli bilan
olib boriladi. Texnologik sxemani asosiy operatsiyalari: kekini tanlab eritish; rux
kukuni bilan sementatsiya yo‘li kadmiy gubkasini cho‘ktirish; eritmani tozalash;
eriydigan anod bilan jihozlangan vannada kadmiyni qayta eritish va tozalash.
Mis – kadmiy kekini tanlab eritishdan maqsad eritmaga kadmiy va ruxni
maksimal, boshqa komponentlarni minimal ravishda o‘tkazishdir. Kekni tanlab
eritishga filtratsiyadan keyin to‘xtovsiz yuboriladi. Tanlab eritish ishlatish rux
eletroliti (140 – 150 g/l H
2
SO
4
) bilan yuboriladi.
Tanlab eritishda birinchi bo‘lib oksidlar eriydi:
ZnO + H
2
SO
4
= ZnSO
4
+ H
2
O (3.67)
184
CdO + H
2
SO
4
= CdSO
4
+ H
2
O (3.68)
CuO + H
2
SO
4
= CuSO
4
+ H
2
O (3.69)
Metallik faza ancha kiyinroq eriydi. Jarayonni jadallashtirish maqsadida
pulpaga marganets ruda (MnO
2
) yoki marganets shlami yuklanadi va pulpa 60 –
80
0
Cgacha qizitiladi.
Tanlab eritishda birinchi bo‘lib rux eriydi, keyin esa – kadmiy. Mis rux va
kadmiy erigandan keyin eriydi. Misni eritish – kadmiy erib bo‘lganligi belgisi.
Metallar oksidlantiruvchi – tiklovchi reaksiyalar natijasida eriydilar.
Metallarni oksidlantiruvchi vodorod ionlari bo‘ladi:
Zn + H
2
SO
4
= ZnSO
4
+ H
2
(3.70)
Cd + H
2
SO
4
= CdSO
4
+ H
2
(3.71)
Metallik mis vodorod ionlari bilan oksidlanmaydi. Uni erishi uchun
kislorod bulishi kerak. Mis, (30.3) reaksiya natijasida va havodagi kislorod bilan
oksid holatiga o‘tganda o‘zi kadmiy va boshqa elektrmanviy aralashmalarni
oksidlantirishi mumkin:
Cu
2+
+ Cd = Cd
2+
+ Cu (3.72)
Cu
2+
+ Ni = Ni
2+
+ Cu (3.73)
Cu
2+
+ Co = Co
2+
+ Cu (3.74)
Kadmiy bilan birga eritmadan kekdan nikel, kobalt, indiy, talliy va
boshqalarni aralashmalarni eritmada bo‘lishlari bo‘lajak kadmiyni elektr
tiklanishiga va tozalashga xalaqit beradi.
Tanlab eritishdagi hosil bo‘lgan pulpani quyuqlashtirgichga boriladi. Pastki
quyuqlangan pulpani suv bilan repulpatsiya qilinib filtrlashga yuboriladi. Olingan
kek quyidagi tarkibga ega, %: 1,0 Cd 10-15 Zn, 30-35 Cu. Ushbu kekni mis
zavodlariga qayta ishlashga yuboriladi.
185
Quyuqlashtirgichni tepadagi eritmasida quyidagi moddalar bor, g/l: 120-
130 Zn, 8-16 Cd, 0,3 – 0,6 Cu, 3 – 9 Fe, 0,05 – 0,1 Co, 0,05 – 0,1 Ni eritma rux
kukuni bilan sementatsiyalarga yuboriladi.
Sementatsiyalardan oldin eritmani misdan tozalanadi. Buning uchun rux
kukuni stexiometrik hisobot nisbatligida beriladi:
Cu
2+
+ Zn = Cu + Zn
2+
(3.75)
Mis kekini filtrda ajratib olib mis zavodiga yuboriladi. Eritmani esa
kadmiyli sementatsiyalash uchun yuboriladi. Jarayon 60
0
C da, kadmiyni koldik
mikdori 1 g/l gacha olib boriladi.
Jarayonning reaksiyasi:
Cd
2+
+ Zn = Cd + Zn
2+
(3.76)
Kadmiyni sementatsiyalanish tezligi harorat oshishi, rux kukuni ortiqcha
sarfi, rux va sulfat kislotasini mikdorligi kamayishi bilan tobora oshib boradi.
Eritmada nikel va kobalt ionlarining borligi kadmiyni sementatsiya jarayonini
sekinlashtiradi.
Kadmiyni sementli cho‘kmasini eritmada ajratiladi. Eritmada 1 g/l gacha
kadmiy bor. Bu eritma qaytadan sementatsiya qilinadi va bunda kadmiyni to‘laroq
cho‘ktiriladi (qoldiq miqdori 10 – 15 mg/l). Nikelni asosiy qismi ikkinchi (kuchsiz)
kadmiy gubkasiga o‘tadi, kobalt esa asosan, eritmada qoladi. Intiy va talliylar ham
eritmada to‘planadi.
Kuchsiz kadmiy gubkasi o‘zi bilan yarim mahsulot hisoblanadi va uni
jarayonning bosh qismiga – mis – kadmiy kekini tanlab eritishga yuboriladi.
Eritmani esa kobaltdan tozalanadi. Buning uchun eritmaga etil ksantogenati yoki
mis kuporosi qo‘shiladi. Kobaltni qoldiq mikdori 30-40 mg/l tashkil kilishi kerak.
Ksantogenatni kobalt keki ishlatilmasdan isrof bo‘ladi. Eritma indiy va talliy
ajratib olish uchun maxsus moslamana yuboriladi.
Kuchli birinchi kadmiy gubkasini ishlatilgan elektrolitda eritiladi. Eritmaga
qo‘shimcha sulfat kislotasi qo‘shiladi (N
2
SO
4
ni miqdori 200 -250 g/l tashkil qilishi
kerak). Pulpani harorati 80-90 S nacha ko‘tariladi. Pulpaga havo berish va KMpO
(MnO) qo‘shish gubkani erishiga ko‘maklashadi. Erish yakunlanadi, qachonki
186
eritmani rN=4,8-5,2 bo‘lsa. Bunday sharoitlarda mis gidrolizga uchrab cho‘kmaga
o‘tadi. Misning eritmadagi qoldik miqdori 10-20 mg/l.
Pulpa filtrlanadi, misli qoldiq mis kadmiy gubkani tanalab eritish
bosqichiga yuboriladi. Eritma esa aralashmalardan tozalanadi. Buning uchun
qo‘shiladi: stronsiy tuzi (qo‘rg‘oshinni cho‘ktirishlar, rux kukuni (misni
cho‘ktirish), kaliy permanganatni (talliy va temirni oksidlantirib gidrolitik tozalash
maqsadida).
Tozalangan va filtrlangan eritma elektrolizga yuboriladi. Kadmiyni
elektrolitik tiklanishi rux elektroliziga o‘xshashdir. Jarayon reaksiyasi:
Cd
2+
+2e = Cd (3.77)
Anod, rux elektroliziga o‘xshash suvni parlanishi reaksiyasi oqib o‘tadi:
N
2
O – 2e = 0,5 O
2
+ 2N
+
(3.78)
Kadmiyni elektrolizini qo‘rg‘oshin bilan futerlangan temir beton
vannalarda amalga oshiriladi. Anod qo‘rg‘oshin - kumush (1%) quymadan
yasalgan, katod-alyuminiydan. Har bir vannaga 33 katod va 34 da anod
joylashtiriladi. Anod va katodni oraliq masofasi 30 mm. Tok zichligi 50 – 100 a/m
2
. CHo‘kma 24 soat davomida o‘stiriladi. Dastlabki kadmiy elektrolitini tarkibi, g/l:
160 – 200 Cd; 20 – 30 Zn; 12 – 15 H
2
SO
4
; 0,05 – 0,1 Fe; 0,0005 – 0,001 Cu.
Ishlatilgan elektrolitini tarkibi, g/l: 15 – 20 Cd; 150 – 180 H
2
SO
4
.
Elektrolitni optimal harorati 30 – 35
0
S. Bunda haroratda yuqori sifatli
katod cho‘kmasi paydo bo‘ladi va tokdan foydalanish koeffitsienti yuqoridir.
Tokdan foydalanish 70 – 92 %, elektr quvvati sarfi 1400 – 1700 kvt * s/t katodli
kadmiyga. Vannadagi kuchlanish 2,5 – 2,6 V.
Do'stlaringiz bilan baham: |