Навоий кон-металлургия комбинати

21-МАЪРУЗА. КАДМИЙ ИШЛАБ ЧИҚАРИШНИ ЗАМОНОВИЙ АҲВОЛИ. ТУРЛИ ХИЛ ХОМ АШЁЛАР ТАРКИБИДАН КАДМИЙНИ АЖРАТИБ ОЛИШ. КАДМИЙ БИРИКМАЛАРНИНГ ХУСУСИЯТЛАРИ

Кадмий – Д.И. Менделеев даврий системасининг II гурух элементи, атом номери 48, атом массаси 112,4. Кадмий оқ рангли метал, зичлиги 8,63 - 8,69 г/см, эриш харорати 321⁰С, қайнаш харорати 767⁰С. Кимёвий хусусиятлари бўйича кадмий рухга яқин. Стандарт электрод потенци­али - 0,403 В. Кадмийни электрокимёвий эквиваленти 2,096 г/(А * соат).

Амалиётда кадмийни сульфат ва сульфиди катта аҳамиятга эга. Кадмий сульфати Сқ SO сув ва сульфат кислотасини сувли эритмалари­да эрийди.
Сульфат кадмийни эрувчанлиги сульфат кислотасини миқдорлиги ошиб боришда табора камайиб боради. Бундай хусусиятни кадмий сульфатини олишда қўлланилади. Олдин металлик кадмий сульфат кислотасида эритилиб, кейинчалик чўкмага ўтказилади. Жараён "высали­вание" деб номланган.
Куйдирилган рух концентратини танлаб эритишда кадмий оксиди, сульфати ва силикати қуйидаги реакциялар бўйича тўлиқ эрийди:
СdSO₄ + H₂O = СdSO₄ (29.1)
СdO + H₂SO₄ = СdSO₄ + H₂O (29.2)
СdOSiO₂ + H₂SO₄ = СdSO₄ + H₂ SiO₃ (29.3)
Кадмий сульфид ва феррити кучсиз сульфат кислота эритмасида эримайди. Кадмий сульфиди кучли хлор ва азот кислоталарида эрий­ди. Худди шундай кучли қайнаган сульфат кислотаси ва уч валентли темир сульфати эритмасида ҳам эрийди.
Умуман, кадмийни танлаб эритишда ажратиб олиш, рухга нисба­тан пастроқ. Кадмий сульфиди юқори миқдорлиги бўлгани сабабли, метални ажратиб олиш даражаси 70 % дан ортмайди.
Қолган кадимий танлаб эритишнинг қолдиғи - кекга ўтади. Рух кеки­ни вельцевлаш даврида 90 - 95 % кадмий ажратиб олинади ва вазгон­ларга ўтади.
Вельц - оксидларни танлаб эритишда 60 - 70 % кадмий эритмага ўтади. Агарда эритмага кислота қўшишга берилса, ажратиб олиш 15 - 20 % кўпайиши мумкин.
Рух сульфати эритмасидан кадмий цементация орқали олина­ди. Эритмани кадмий ва мисдан рух кукуни билан тозалашда, кадмий деярли тўлиқ чўкмага ўтади. Бу чукма мис - кадмий кеки деб номла­нади ва кадмий олишда асосий хомашё ҳисобланади.
Кадмий сульфиди атмосфера муҳитда қизитилса шароитларга қа­раб, сульфат оксид ҳолатларига оксидланади.
СdS + 2O₂ = СdSO₄ (29.4)
СdS + 1,50₂ = СdO + SO₂ (29.5)
300⁰С да кўзга кўринарли даражада кадмий сульфати ҳосил бў­лади, 600⁰С да эса кадмий оксиди пайдо бўлади, 700⁰С да кадмий сульфатга реакция оқиб ўтиши натижасида тўлиқ йўқолади:
СdS + СdSO₄ = 2Сd + 2 SO₂ (29.6)
Металлик кадмий тезлик ҳолатда ҳаводаги кислород ҳисобига оксидланади:
Сd + 0,5O₂ = СdO (29.7)
бунинг натижасида 600 ⁰С дан юкори хароратларда кадмий асосан ок­сид ҳолатида учрайди.
700-1000⁰С оралиғида куйдиришда кадмий сульфиди, бошқа ме­талларга нисбатдан, секинроқ оксидланади. Оксид аралашмаси пайдо бўлади.
700-900⁰С оралиғида ферриш ва силикатлар пайдо бўлиши мум­кин:
СdSO₄ + Fe₂O₃ = СdOFe₂O₃ + SO₃ (29.8)
СdSO₄ + SiO₂ = СdOSiO₂ + SO₃ (29.9)
Кадмий сульфиди атмосфера босимида 1350 ⁰С қизитилса қисман буғ ҳолатига ўтади. Бу жараённи баҳолашда қуйидаги рақамлардан фойдаланса бўлади:
t, С 800 900 1000 1100 1150 1200
P, кПа 0,04 0,238 1,21 5,13 10,5 19,8
Рух концентратини куйдиришда кадмия буғ ҳолатига ўчиши 5-7 % ошмайди.
Тикланиш жараёнида кадмий рух билан бирга қуйидаги реакция­лар натижасида буғ шаклга ўтади:
СdO + СO = Сd_газ + СO₂ (29.10)
СdO + С = Сd_газ + СO (29.11)
Кадмийни оксиддан тикланиши, рух оксидига нисбатдан, пастроқ хароратларда ўтади.
Ҳар хил хароратларда кадмий буғ шаклга ўтишида босими:
t,⁰С 200 300 400 500 600 700 800
P, Па 0,04 5,7 160 1,8*10³ 11,1*10³ 83,5*10³ 144*10³
Кадмий, рухга нисбатдан, қийинроқ конденсацияланади. Шунинг учун рух билан бирга фақат 60 - 80 % конденсат ҳолатига ўтади, қолган 20 - 40 % эса чиқинди ва ярим маҳсулотларга ўтади.
Кадмий олишда асосий хом ашё рух ишлаб чиқаришдаги ярим маҳ­сулотдир. Бу ярим маҳсулотларда хом ашё билан келган кадмий тўп­ланади.
Рухни гидрометаллургик қайта ишлашда кадмий мис - кадмий кекига ўтади (3-12 % Сd). Кадмий хом ашёси ҳисобида қўрғошин (0,5-0,6 % Сd) ва мис заводларнинг (0,2-0,5 % Сd) чанглари ҳам ҳи­собланади.