Навоий кон-металлургия комбинати

10-МАЪРУЗА. СУЛЬФИДЛИ ВА ОКСИДЛИ НИКЕЛЬ РУДАЛАРНИ КАЙТА ИШЛАШ УСУЛЛАРИНИНГ УМУМИЙ ХАРАКТЕРИСТИКАСИ

Сульфидли мис - никель рудалари, асосан, пирометаллургик усули билан қайта ишланади. Гидрометаллургик усуллари ҳам маълум­дир.

Пирометаллургик усул. Агарда рудаларда мис ва никельни йиғиндиси 4-5% дан кўп бўл­са, бу бой хомашё ҳисобланиб уларни бевосита юборилади. Сийрак рудалар магнит усули ёки флатация йўли билан бойитилади.
Руда ва бойитишлар бир хил минераларга эга, шунинг учун уларга ўхшаш технологик жараёнлар қўлланиши мумкин.
Қизитиш даврида, суюқ холатига ўтишдан олдин, 400 - 600С ларда халькоприт ва никелли минераллар ажралади:
2Сu Fe S₂ = Сu₂ S + 2Fe S + 0,5 S₂ (16.1)
3(Ni S* FeS) = Ni₃ S₂ + 3Fe S + 0,5 S₂ (16.2)
Fe₇ S₈ = 7 Fe S + 0,5 S₂ (16.3)
Мураккаб бирикмаларнинг аралашмаси оддий сульфидларга айла­нади: Ni₃S₂, Сu₂S ва Fe S.
Сиғиниш моддалардан ва қўшимча бериладиган флюслардан пайдо бўладиган шлак фазаси хароратларида, оддий сульфидлар бир-бирида чексиз эрийди ва штейн қатламини мавжуд этишади.
Эритилган штейнни конвертрда пуфлаб қайта ишланади. Жараён­га, темирни шлак ҳолатига ўтказиш учун, қўшимча юкланади. Олинган конвертер шлакини қайтадан эритиш печига юборилади. Кон­вертер жараёнини асосий маҳсулоти мис никель файнштейнни ўзи би­лан, таркибида 1-3 % Fe бўлган, мис никель қотишмасини тасаввур қилади, ва оқ мис никель штейн деб номланади.
Пуфлаш даврида кобалт қисман, темир билан бирга, шлакга ўта­ди. Нодир металлар тўлиқ ок штейнда тўпланадилар.
Мис-никель штейнлардан эркин металларни ажратиб олишни бир неча усуллари бор. Асосий металлар билан бирга нодир металлар, селен ва теллур ҳам ажратиб олинади.
Гидрометаллургик усул. Бу усул бўйича, янчилган руда ёки бойитмани автоклавда 7*10 па ортиқча босим остида аммиак билан қайта ишланади. Мис, никель ва кобальт комплекс аммиак тузлари шаклда эритмага ўтишади:
Ni S + 2O₂ + n NН₃ ==Ni (NH₃)n SO₄ (16.4)
Автоклавдаги харорат 77 - 80 С ташкил қилади. Оқ ажралиб чиқаётган ортиқча иссиқликни кимёвик ёрдамида ажратиб чиқилади. Бо­йитмадаги олтингугурт S₂O₃^2-, S₃O₆^2-, ва SO₄^2-, шаклларга оксидланади, темир эса сульфат ёки гидрооксид турида чўкмага ўтади.
Фильтирланган эритмани қайнатиб мисни чўктирилади:
Сu²⁺ + 2 S₂O₃^2- = СuS + SO₄^2- + S + SO₂ (16.5)
Ундан кейин, никель ва кобальти бор эритмани автоклавда во­дород билан қайта ишлаб, металларни эркин ҳолатда олинади. Жара­ённинг технологик шароитлари: боши 15 * 10 Па, харорати 175-225 С
Олдин никель чўкади:
Ni (NH₃) SO₄ + H₂ = Ni + (NH₄) ₂ SO₄ (16.5)
Эритма фильтирланган кейин, худди шундай кобальт ҳам чўкмага ўтказилади. Махсуллот кукун шаклда бўлиб, таркибида 98,6 % Сo ва 0,14 % Ni бўлади. Гидрометаллургик усул билан 20 -25 % никель оли­нади.
Бойитма ва бой рудаларни эритиш
Бойитма ва майдаланган рудаларни яллиқ печда эритилади. Бу яллиқ печдаги мис олишдаги жараёндан кам фарқ қилади. Эритишда олтингугурт асосан, темирни юқори оксидларидаги кислород ҳисобига оксидланади. Куйдирилм аган бойитмани эритишда олтингугурт юқори сулфидларни ажралиши ҳисобига ҳам чиқарилади.
Жараённинг асосида мис ва никельни оксидларини темир сульфи­ди билан узаро боғланиши туради. Бунингнатижасида мис ва никель штейнга, темир эса шлак фазаларига ўтади.
6 NiO + 6 FeS + 2O₂ + 3SiO₂ =2Ni₃S₂ + 3(2FeO * SiO₂)+ 2SO₂ (16.6)
2 Сu₂O + 2 FeS + SiO₂ = 2 Сu₂S + 2 FeO * SiO₂ (16.7)
Мис ва мис - никелб бойитмаларини эритишга мўлжаланган печларнинг тузилиши ва технико - иқтисодий кўрсаткичлари деярлик ўх­шашдир.
Электр печида эритиш
Жараён тўғри бурчак шаклдаги, ўлчамлари 23,6 х 6м ва фойдали майдони 140м бўлган, печларда олиб борилади. Печнинг сводидан (юқори том қисмидан) бир қатор 3 ёки 6 та, диаметри 900-1400 мм, кўмир электродлари туширилган. Электродларни пастки қисми суюқ шлакга туширилган, қайси калшилик модда ҳисобида ишлатилади.
Печдаги ишлаб чиқиш унумдорлиги 12т/м сут ташкил қилади, электр қувватини сарфи 700-850 квт.с/т шихтага. Штейнга мис, ни­кель ва нодир металларни ажратиб олиш даражаси - 96 %.
Шихтали печда эритиш
Бу жараён йирик руда ёки агломерат эритишга қўлланади. Кокс­ни сарфи шихта оғирлигидан 9 -1 % ташкил қилади. Шихтали печда штейн таркибида мис ва никельни йиғиндисини 15 - 25 % гача олиш мумкин. Ундан бойроқ штейнларни олиш тавсия этилмайди, чунки бу ҳолатда шлак билан металларни исрофгарчилиги кўпайиб кетади:
Шлакда мис ва никельни йиғиндиси 0,2 - 0,4 % дан ошмайди. Ам­мо, шлакни кўп хажмда чиқиши умуман исрофгарчиликни кўпайтиради. Мис никель ва нодир металларни штейнга ажратиб олиш 90 % ташкил қилади холос.