Kirish adabiyotlar taxlili

Nikel sulfatni sifati

Nomlanishi	Tarkibiy miqdori %ppm
	Ni	Zn	Cu	Ca	Mg
,,ч’’ markali nikelgidrosulfat	21.2-22.2	40	10	3oo	800
Istemolchining talablari		 10	 5	 5	 50
ГОСТ 4465-74	 20.3			Tarkibi 0.2% dank kam bo’lmagan ishqoriy metallar yig’indisi.

1.6.1-jadval

Tatqiq etilgan smola va ekstragentni asosiy fizik-kimyoviy xossalari

1.6.2-jadval

Nomlanishi	Purolite S940	Lewatit TP207	Lewatit TP272
Kationitning tipi	Kuchsiz kislotali kationit			ТВЭКС
Fungsional grupasi	Aminofosfon H2NO2P	Amino-disirka CH6NO3P	Bi-(2,4,4) trimetil-pentilfosfin C16H35O2P
Matritsa	Biriktirilgan polimer
Granula, mm	0.3-0.85	0.4-0.5	0.3-1.6

Ikki eritmalarning tarkibi

1.6.3-jadval

Eritmaning nomlanishi	g/sm^3	Tarkibiy miqdori . g/dm^3
		Ni	Cu	Fe	Zn	H2SO4
Ni-Cu	1.250	88.56	0.52	 0.005	0.015	4.7
Ni-Fe^3+	1.193	75.87	0.0019	0.34	0.012
Ni-Zn	1.261	85.57	0.002	 0.002	7.1

Sulfat kislota mis saqlovchi materiallar bilan neytrallantirilgan eritma mis kuporosi ajratish uchun kristalizatorda bug’latish va sovutishga yuboriladi.

Uralelekromed Ochiq Aksiyadorlik Jamyatida nikel sulfat ishlab chiqarishda texnologik eritmalarni mis, temir va ruxdan tozalashda markazdan qochirma yo’l bilan olingan bordan foydalaniladi. Bunda konditsion bo’lmagan nikel tushuvi qatlam bilan metallning yo’qotilishi 12% ni tashkil etadi va Tovar maxsulotida nikel ajralishini pasaytiradi. Bundan tashqari borli tozalash usulini qo’llash,,ч’’ markadan yuqori markali mahsulot olishga yo’l bermaydi. (ГОСТ 446574), bu nikel talab istemolchilar extiyojini qondira olmaydi.(1- jadval)

Nikel isrofini istesno qilish hamda xom ashyodan foydalanishni oshirish va maxsulotning sifatini yaxshilash sorbsion yo’l bilan tozalash texnologiyasini qo’llashga imkon yaratadi.

Tatqiqot metodikasi.

Tatqiqot obekti sifatida kuchsiz kislotali kationitlardan va tarkibi g/m³: 147,6 Ni; 2,02 Zn; 0,36 Cu; 0,17 Fe; 9,8 H₂SO₄; texnologik eritmasidan qattiq holatdagi ekstragentdan (2-jadval) hamda tarkibi g/m³: 75,9-88,6 Ni; 7,1 Zn; 0,52 Cu; 0,34 Fe; 4,7 H₂SO₄; bo’lgan nikel-metall binary eritmasi. (3-jadval).

Smolaning fungsional tarkibi.

1.6.1-rasm Smolaning fungsional tarkibi.

Ionitlar H⁺ formada hajmiy nisbati Q:S=100 bo’lgan 5% li H₂SO₄ eritmasida 72 soat saqlangan statik sharoiedagi pH-5-6. Yengil bo’lgani uchun TP272 smola eritma sirtiga qalqib chiqadi. Ionit bilan eritma orasida kontakni saqlash uchun smola paxtadan to’qilgan qoplarga joylashtiriladi.

Elementlarning boshlang’ich konsentratsiyasi va eritmaning muvozanati AA-7000 priborida atom-absorbsion usulda aniqlandi. Smolaning vazni BЛP-200 analitik sharoitda o’lchandi.

So’rbsion egri chizig’i 22-24 _{ }haroratda o’zgaruvchan hajim sharoyitida topilgan natijalar asosida yasaldi. Bunda Q:S=10-200 sharoyitlar natijalari tanlandi. Smola va eritmalar orasidagi kontaktning davomiyligi jami 2 soatni tashkil etadi.

Ajralish darajasi (_{ }) _{ } o’lchovsiz kattalik bo’lib, boshlang’ich miqdorning qancha qismi sorbent fazasida bo’lishini ko’rsatadi.

_{ }=g_c/g_o

Bunda g_c va g_{o  } mos ravishda ajralayotgan elementning smola fazasidagi va boshlang’ich eritmaning absalyut massalaridir. Ajralish darajalari odatda foizlarda aniqlanadi.

Sorbsiya izotermalari Ленгмюр va Фаейнддих modellari bo’yicha yozildi. K_ads va Q_s konstantalar Ленгмюр tenglamasi ,, 1/Q_p-1/C_p’’ kordinatalardagi yechimi orqali aniqlanadi.

1/Q_p=1/Q_s+1/Q_{p }K_{ads }Q_s
Bunda C_{p } eritmadagi ionning muvozanat konstantasi mol/dm³; Q_{p }muvozanat holatdagi ionit hajmi mol/dm³; Q_{s }Ленгмюр konsentratsiyasi mol/dm³ ; K_{ads }ajraluvchi elementning xossasiga bog’liq doimiy.

K_s va n ,,lgQ_p-lgC_p’’ kordinatalarida berilgan Фаейнддих tenglamasining grafik usuldagi yechimidan aniqlanadi:

lgQ_p=lgK_s+nlgC_p

Dinamik rejimdagi sorbsiyani olib borish uchun boshlang’ich eritma yuqori bosqichli rejimdan 40 sm³ ionit saqlovchi pastadan yuqoriga yo’nalgan 1,5 shartli hajim/soat tizimida sorbsion kalonnaga yuboriladi. Bu oqimning kimyoviy tarkibi nazoratda bo’lib 0,5-3,75 shartli hajimga ega.

To’yingan smola 20% li qizdirilmagan Q:S=5 sharoyitdagi sulfat kislota eritmasi bilan regeneratsiyalanadi. Metall ionitlarining ajralish darajasi natijasi bo’yicha sorbsiya va desorbsiya almashinishiga mos bo’ladi

Jarayon natijalari va ularni muxokama qilish.

Metall-aralashmaning texnologik eritmadan smolaga so’rilishida elementlar ajralishi Q:S nisbatning ortishiga proporsional ravishda 0,01 dan 0,1 gacha ortadi, 0,1 da maksimal qiymatga erishiladi.(1-rasm)

Eng ko’p mis ajralishini (_{ }64%) Lewatit TP207 va temir (III) dan (_{ }49%) Purolite S955 dan ajralish nisbatan pastroq: Zn va Fe (_{ }8-12%), Zn va Cu (_{ }14%)

Texnologik eritmadan Ni ning maksimal ajralishi Lewetit TP207 smola uchun ko’rsatilgan (_{ }.

Sorbsion jarayonning borishida muqobil elementlarning ta’siri ikki komponentli ,,Ni-Me’’ eritma uchun tuzilgan. (4-jadval)

Model eritmalaridan metallarni sorbsiyalash natijasi TP207 smolasining Cu²⁺ ionlariga sellektivligi va S940 smolasining Fe(III) ionlariga sellektivligi tasdiqlandi. Ushbu smolalar uchun ikki kompanentli eritmadan Cu va Fe ajralib chiqishi ko’p komponentlilarga nisbatan yuqori bo’lib chiqdi. ,,Ni-Fe’’ binary eritmasida barcha ionitlar Fe³⁺ ionining yuqori darajada ajralishini ko’rsatadi. (90%)

Model eritmalardan metallar ajralishi darajasining qiymatlari sorbentlarning quydagi interval va qatorlar bo’yicha kamayadi.

mis (94,2-4,2)TP207_{ }S940_{ }TP272;

temir(III) (99,4-92,7) S940_{ } TP207_{ }TP272

rux (23,8-11,3) S940_{ }TP207_{ }TP272.

Ruxning binary sistemalaridan birgalikda sorbsialaninshi Q:S qiymati 0,2 va0,4 bo’lganda mos ravishda 5-10% dan oshmaydi.

Binar eritmalar uchun TP207 (55.6-95,7) va S940(63,7-95,3%) ionitlar statistik hajmining ancha qismi Ni ionlariga o’tadi. TP272 smola uchun statistik hajm nikel ionlari bo’yicha (10,9 va 41,1%); Zn (89,1%) Fe(III) (58,9%) larnikiga qaraganda

past va mos ravishda ,,Ni-Cu’’ sistemasidagi misnikidan ortiqroq.

Tatqiq etilayotgan sarbentlarning ion almashinish reaksiyasi muvozanatini ko’rsatish uchun izotermiya tenglamalari kiritiladi va almashinish konstantasi aniqlandi. Namunada ,, Ni-Zn’’ model eritmasidan Zn ionlari sorbsiyalari

izotermalari Q:S=0,01-0.2 uchun ko’rsatildi hamda shu izotermik tenglamalr

yechimlari Ленгмюр va Фаейнддих modellari bo’yicha grafik usulda yechildi. Ленгмюр izotermalari modellari shunga asoslanadiki kationitning sirti sorbsion moddaning monomolekulyar qatlami bilan qoplanadi va barcha aktivlashgan sirtda energiya va entalpiya bir tekis bo’ladi. Фаейнддих modeli geterogen sorbsiyasi uchun tasvirlanadi, avval boshida eng kam energiyalai sorbsion energiyasini boshqaradi. 2a-rasmda berilganlardan ko’rinadiki izotermiyalarning boshlang’ich uchastkalarda sorbsiya qiymati sarflanadigan so’riladigan Zn ning muvozanat konstantasi bilan proporsional, ( bu uchaska Genri uchastka deyiladi). Aniqrog’i kam metalli sharoitda eritmada miqdoriy sorbsiya kuzatiladi.

Xulosa

1.Metalla aralashmalrni (rux, mis, temir) nikel saqlovchi texnologik eritmalrda TP272. Pirolite S940 smolalariga sorbsiyalanishida elementlarning ajralib chiqishi qattiq va suyuq fazalar orasidagi nisbat (Q:S) ortishiga proporsional ravishda 0,01-0,4 intervalida ortadi.

2. Eng ko’p mis (_{ }64%) va nikel (_{ }1%) ajralishi Lewatit TP207; temir(III) ajralishiga Pirolit S955, ta’sir ko’rsatadi, nisbatan uncha yuqori bo’lmagan Zn va Fe (8-12%), hamda Zn va Cu (14%) birgalikdagi sorbsiyasi ham bo’ladi.

3. Model binary eritmalardan metall-aralashmalar ajralib chiqishi darajasi ushbu intervalda 6% va qator bo’yicha kamayib boradi.

mis (94,2-4,2)TP207_{ }S940_{ }TP272;

temir(III) (99,4-92,7) S940_{ } TP207_{ }TP272

rux (23,8-11,3) S940_{ }TP207_{ }TP272.