Metallurgiyada stexiometrik hisoblash

Xajmiy birliklar uchun Avagadro qonuni bo’yicha quyidagini tuzamiz:
V = g
Shunga ko’ra qizdirganda 100 kg ohaktoshdan 36 kg CO₂ chiqib ketadi, u holda
100 – 36 = 64 kg


v) 100 kg ohaktoshdan qizdirish natijasida 46 kg CaO mahsulotga o’tadi. U holda, olingan ohaktoshning chastotalar darajasi, ya’ni undagi CaO ning miqdori
ga teng.
Keyin talabalar o’qituvchi vazifasi bo’yicha aniq masalalar yechadilar.
Takrorlash uchun savollar

1. 
   Xalkozinning stexiometrik usulda miqdorligini aniqlang.
   
2. 
   Mis sul’fatini miqdorligini hisoblab toping.
   

4-AMALIY MASHG’ULOT
XOM ASHYONING MINERAL TARKIBI. METALLURGIYADA TEXNOLOGIK HISOBLARDA XOMASHYO MINERALLARINING AHAMIYATI;
1-Misol. 150 l CO₂ gazini olish uchun tarkibida 90 % СaCO₃ oxaktosh va 20 % li xlorid kislotadan qancha sarf bo’lishi aniqlansin (0^oС va 1 atm.)
Yechish. Reaktsiyadan
СaCO₃ + 2HCI₂ = CaCl₂ + H₂O + CO₂
100g 2*36,5 22,4 l
ko’rinib turibdiki, 22,4 l CO₂ da 100 g СaCO₃ va 73 g HCI kerak bo’ladi: 150 l СO₂ olish uchun kerak bo’ladi:
1) g toza СaCO yoki
g oxaktosh
2) g HCl yoki
g 20 % li xlorid kislota.
2-Misol. Marganesning 47 % li tarkibi MnO₂ ko’rinishida bo’lib FeSO₄ ning oksidlanishi uchun H₂SO₄ 1 m³da shunday sharoitda bo’lishi kerakki, qaysiki eritmada Fe ning II valentli tarkibi 2,7 g/l bo’lsa va nazariy jihatdan oksidlanish sarfi 2 marta oshganda Mn li rudaning sarfini aniqlash.
Yechish: FeSO₄ ning oksidlanishi H₂SO₄ da quyidagi reaktsiya bo’yicha oqib o’tadi.
2FeSO₄ + MnO₂ + 2H₂SO₄ = Fe₂ (SO₄)₅ + MnSO₄ + 2H₂O
Reaktsiyadan kelib chiqadiki 111,6 g FeSO₄ da 86,9 g MnO₂ kerak bo’ladi. U holda, MnO₂ ning naxoriy miqdori 2,7 g Fe ning oksidlanishi uchun kerak bo’lgan, 1 I (л) eritma tarkibida quyidagiga teng

Ikki karra ortiqlikda bu 1 l eritma MnO₂ 2,1=4,2 g ni yoki 1 m³ eritmada 4,2 kg MnO₂ ni tashkil qiladi.
Endi Mn li rudaning sarfini aniqlaymiz. Unda 47 % bor, Mn ning 55 atom og’irligida MnO₂ bor. 4,2 kg MnO₂ olish uchun Mn li rudaning sarfi 1 m³ eritmada ni tashkil qiladi.
3-Misol. Mis sulfidli ruda bornit, xalkopirit va jinsdan iborat. Analizlar bo’yicha unda 16,2 % mis sulfidi, 9,0 % oltingugurt sulfidi topilgan. Rudadagi bornit va xalkopiritning tarkibini topish talab etiladi.
Yechish: Avval misolni umumiy ko’rinishda yechamiz. Bornitning ratsional formulasi: Fe₂S₃  3Cu₂S (M=685,8), xalkopiritniki Fe₂S₃  Cu₂S (M=367,2), ya’ni ikkala mineral ham Cu₂S va Fe₂ dan iborat. Rudadagi Cu ning tarkibini bilgan holda, ikkala mineraldagi Cu₂S (M=159,3) ning summasini hisoblash mumkin, undagi oltingugurt sulfidini bilgan holda, ulardagi Fe₂S₃ (M=207,9) ning summasini hisoblab topish mumkin. Hisoblab topilgan Cu₂S miqdorini A bilan, Fe₂S₃ miqdorini V bilan, bornit miqdorini x bilan va xalkopiritni u bilan belgilab, tenglama tuzamiz:

1. 
   Ikkala mineraldagi Cu₂S ning miqdori buyicha
   
2. 
   Fe₂S₃ ning miqdori buyicha
   

Tenglamalar sistemasini yechib, Fe₂S₃  3Cu₂S uchun belgilab olamiz:
x = 2,15 A – 1,65 V
Fe₂S₃  Cu₂S miqdori uchun
u = 2,65V – 1,15 A.

3. 
   Hozirgi vaziyatimizga qarab rudadagi misning tarkibini undagi Cu₂S miqdori bo’yicha aniqlaymiz:
   

Oltingugurt Cu₂Sda bog’langan 19,9 – 16,2 = 3,7 %; oltingugurt sulfidining qoldigi
9,0 – 3,7 = 5,3 % Fe₂S₃ hosil qiladi

Tenglikka bu belgilarlarni qo’yib x = 2,1519,9 – 1,6511,4 = 24,0 % bornit u=2,6511,4-1,15.19,9=7,3% xalkopirit olamiz.
4-Misol. Cu li shteynni oq mat (Cu₂S) bilan havo purkash orqali konvertirlashning ikkinchi davrida 20 t Cu olingan. Purkashga sarflangan oq mat miqdori va nazariy havoning sarfini aniqlash talab yetiladi.
Yechish. Konvertrlash natijasida oq mat avval havo bilan oksidlanadi, keyin Cu oksidi hosil bo’ladi, ya’ni bir vaqtda ikki reaktsiya oqib o’tadi.
2Cu₂S + 3O₂ = 2Cu₂O + 2SO₂
Cu₂S + 2Cu₂O = 6Cu + SO₂
Bu yerdan kelib chiqadi, 6 kg atom Cu olish uchun (6=63,6) 3 kg mol Cu₂S (3x159,3) kerak va 3 m.o. kislorod (3x22,4 m³).
20 t qora Cu olish uchun kerak Cu₂S (oq mot) va kislorod.
Xavoda 21 % O₂ bor, 25 t oq matdagi purkashda havoning sarfi quyidagini tashkil qiladi (0^oC va 1 atm) yoki havoning o’rtacha molekulalar og’irligida 29 ga tengligida kg havo.
Takrorlash uchun savollar

1. 
   Konverterlash deganda nimani tushunasiz?
   
2. 
   Culi shteynda kislorodning xajmini aniqlang?