Навоий кон-металлургия комбинати

3-жадвал. Лондон метал биржасида қўрғошинни ўртача нархи
(долл. 1 тонна нақд товар учун)

3-жадвал. Лондон метал биржасида қўрғошинни ўртача нархи
(долл. 1 тонна нақд товар учун)



17-МАЪРУЗА. ҚЎРЃОШИН РУДА ВА КОНЦЕНТРАТЛАРИНИ
КУЙДИРИШ ВА АГЛОМЕРАЦИЯЛАШ. ҚЎРЃОШИН МИНЕРАЛЛАРНИ ЎЗГАРИШИ

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 концентратини кимёвий таркибига боғлиқдир. Масалан, агарда кон­центратда мис миқдори юқори бўлса, агломератда шунча олтингугурт қолдириладики, кейинчалик 15 - 20 % Сu бўлган мис штейнини ҳосил қилишга етарли бўлиши керак. Агарда концентратда кўп рух бўлса, десульфурация максимал даражага кўтарилади. Кимёвий таркибга боғ­лиқ бўлган ҳолда десульфурация 60 - 85 % оралиғида бўлади.
2. Тайёрлаш даврида кукун моддаларни бўлакланиши ҳосил бўла­ди. Бу бўлаклар ғовак, яхши газ ўтказувчи материал бўлиб агломе­рат деб номланади. Бойитиш фабрикалардан келадиган концентрат кукунсимон бўлиб, уни заррачалари 0,1 мм кам ўлчамли бўлади ва бевосита шаклли печга юкланиши мумкин эмас.
3. Концентратни шихтали эритишга тайёрлашда қимматбаҳо улар компонентларни буғ ҳолатига ўтказиб, кейинчалик уларни газ фаза­сидан ажратиб олиш имконияти яратилади (S, Аs, Sв, Сқ, камёб ме­таллар). Олтингугурт SO₂ ва SO₂ шаклларда бўлгани сабабли, сулльфат 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:
PbS + 2O₂ = PbSO₄ (32.1)
PbS + 3/2 O₂ = PbO + SO₂ (32.2)
PbS + O₂ = Pb + SO₂ (32.3)
Хароратнинг 700 ⁰С да (32.2) реакцияси оқиб ўтади. Шу шароитларда қуйидаги реакция ҳам оқиб ўтиши мумкин:
PbS + 3PbSO₄ = 4PbO + 4 SO₂ (32.4)
886 дан зиёд хароратларда қўрғошин оксиди эрийди ва уни тез­лик диссоциацияси оқиб ўтади ва шу шароитларда (32.3) реакцияси ҳам ўтади. Хароратнинг 900 С атрофида қаттиқ ҳолатидаги моддалар ўзаро боғланадилар:
PbS_қ + 2PbO_қ = 3Pb + SO₂ (32.5)
(32.5) реакцияси интенсивокиб ўтиши олтингугурт диоксидини порциал босимдан баҳоласак бўлади. Масалан, 800 ⁰С Р = 13,3 кПа, 850⁰С эса Рso₂ = 101 кПа га тенг.
Агломерацион куйдириш шихтани 200-300 мм энлиги остида ўтади. Шихтадан ҳаво тепадан пастга сизиб чиқмок, ёки пастдан юқорига сирқиб ўтмоқ шароитларда ўтади. Ҳавони тепадан сизиб чиқмоқда шиихта юқоридан ёндирилади. Пастдан тепага қараб ҳаво сирқкиб 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 қисмилари сульфидларни куйдириш давомида экзотермик реакциялар натижасида ажралиб чиқадиган иссиқлик ҳисобига ўтади. 1 кг темир ва оғир рангли метал сульфидлари куйдириш шартли ёқилгини 20 - 25 % ташкил қилади.
Сизиб чикаётган хаво шихтани ёнишидан сақлайди. Куйдириш зо­насида энг юқори харорат (1000 - 1100⁰С) етилади. Ва бу харорат 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 тўлиқ тепадан пастга қараб ўтади. Куйдириш давомида етарли иссиқлик ажралиб чиқкиши ва керакли хароратни 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 PвO * SiO₂ (t = 740 С), 3 PвO * 2 SiO₂ (t = 690 С), PвO * SiO₂ (t = 766⁰С) ва уларни эвтектикалари (670 ⁰С). Эриган моддалар агломератга қаттиқлик берадиган цементлайдиган модда ҳи­собланади.
Эрийдиган модалларни 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. Харорат регуляторини массаси қўрғошин массасини оғирлигидан 2 - 3 марта 0қўпроқ бўлиши мумкин.
Одатда регулятор ҳисобида оҳак қўлланади. Охак сульфид ок­сидланишида ажралиб чиқаётган иссиқликни ютади, ўзи 910⁰С зиёд хароратгача исийди ва парчаланади:
СаСО = СаО + СО - 188,9 кДж (32.6)
Парчаланиш реакцияси иссиқлик ютилиши билан оқиб ўтади.
Охакни қўшимча кўшилиши шихтага кварц қуми ва темир рудасини беришини талаб қилади. Бу талаб бўлажак агломератни шахтали печда эритишда керакли шлак таркибини олиш билан боғлиқдир.
Кварц қуми ортиқча иссиқликни сарф қилишга ёрдам беради ва ўзи куйдириш хароратигача қизийди.
710 - 750⁰ С ларда кварц қўрғошин брикмалари билан реакцияга киради:
2РbO + SiO₂ = 2PbO * SiO₂ (32.7)
2PbSO₄ + SiO₂ = 2PbO * SiO₂ + 2SO₂ + O₂ (32.8)
Қўрғошин силикатлари 750-800⁰С эритмалар ва агломерат пай­до бўлишига кўмаклашади.
Темир рудаси ҳам (Fe₂O₃) яхши иссиқликни регулятори ҳисоблана­ди. Куйдириш даврида қўрғошин ферритлари пайдо бўлади - бу эса фойдали жараён, қайсики агломератни десультурация даражасини оши­ради, қўрғошинни буғ шаклга ўтиб исроф бўлишини олдини олади.
Агломерация жараёнига келтирилган шихта қуйидаги таркибга эга бўлиши керак, %: 6 - 8 S; 45 - 50 Pв; 10 - 20 СаO; 25 - 35 FeO; 20 - 25 SiO. Шихтани намлиги 6 - 10 % бўлиши керак.