|
4.10. Xomaki misni tozalash jarayonlari
Xomaki misni olovli tozalashdan asosiy maqsad-bo‘lajak elektrolitik
tozalashga yaroqli zich anodlar olish va zarra metallarni yo‘qotishdir. Zarra
metallarni borligi elektroliz jarayoniga salbiy ta’sir qiladi. Anodlarni xomaki
misdan ham qo‘ysa bo‘ladi, faqat elektroliz ko‘rsatkichlari, zich anodga nisbatan,
ancha yomonroqdir. Xomaki misdagi zarra metallarni uch guruhga bo‘lsa bo‘ladi:
1) nisbatdan oson va to‘la ajralib chiqadirganlar – Zn, Fe, S;
2) qisman ajralib chiqadiganlar – As, Sb, Bi, Ni;
3) umuman ajralib chiqmaydiganlar – Au,Ag.
Olovli tozalashda quyidagi operatsiyalar o‘tkaziladi:
1) xomaki misni pechda eritish (agarda pechga suyuq xomaki mis qo‘shilsa bu
operatsiya o‘tkazilmaydi);
2) suyuq misni havo puflash orqali oksidlantirish. Bu operatsiyani maqsadi –
zarra metallarni oksidlantirib shlak fazasiga o‘tkazishdir. Operatsiya yakunida mis
sirtidan shlak albatta chiqarib tashlash kerak. Aks holatda zarra metallar yangitdan
mis tarkibiga o‘tishi mumkin;
3) suyuq mis vannasida erigan mis yarimoksidini tiklanish operatsiyasi;
4) misni anodlarga quyish.
122
Suyuq mis xajmidagi havo o‘tganda reaksiya oqib o‘tadi.:
2Cu + 0,5 O
2
= Cu
2
O + 16,74 kDj
Paydo bo‘lgan Cu
2
O suyuq misda eriydi. Mis yarimoksidini erish qobiliyati
haroratga bog‘liq va quyidagi raqamlarni tashkil qiladi.
1100
0
C – 0,5%; 1750
0
C - 8,3% va 1200
0
C – 12,4%. Haroratni undan yuqori
ko‘tarilishi erishni deyarli oshirmaydi. Amaliyotda oksidlanish operatsiyasini
1150-1700
0 C
oralig‘ida olib boriladi. SHuning uchun suyuq misni kislorod bilan
to‘yintirilishini 8% bilan cheklanadi xolos. Bu raqam suyuq vannada 0,9% kislorod
borligiga to‘g‘ri keladi. Agarda misni qo‘shishga oksidlantirsak,Cu
2
O vanna sirtiga
suzib chiqib, befoyda mis bilan shlakni boyintiradi. Iloji boricha Cu
2
O ni baland
miqdorligi zarra moddalarni maksimal ravishda oksidlantirish uchun kerak.
Xomaki misni tarkibida 99% Cu, 0,2 % S, 0,5 % Fe va bir qancha selen,
tellur, vismut, surma, mishyak, nikel va boshqa metallar bor. Xomaki misga
shixtadagi oltin va kumush deyarli to‘la o‘tadi. Mis yarim oqib misda erib, zarra
moddalar bilan o‘zaro bog‘lanadi. Masalan, mis yarim sulfidiga bog‘langan
oltingugurt bilan:
2Cu
2
O + Cu
2
S = 6 Cu + SO
2
ΔG = 3560 – 6,725 T
Pechdagi harorat oralig‘ida bu reaksiya dearli to‘liq chapdan o‘nga surilgan
to‘liq o‘tadi.
Mis yarimoksidi boshqa metallarga nisbatan kislorodga tortilish kuchi ham
bo‘lgani sababli o‘zini kislorodini boshqa metallarga berib, ularni oksidlantiradi.
Cu
2
O + Fe = 2Cu
2
+ FeO
Cu
2
O + Ni = 2 Cu + NiO
3Cu
2
O + 2Sb = 6Cu + Sb
2
O
3
Elementlar Zn, Pb, g‘I, Si, Mn, Sn va Fe oson va to‘la shlak fazasiga o‘tadi.
Masalan, temirni nazariya bo‘yicha qoldiq miqdori (og‘irlik bo‘yicha) 0,0011%
tashkil qiladi. Amaliyotda temirni suyuq misdagi mikdori 0,0009%. Suyuq mis
xajmiga havoni deametri 25-30 mm bo‘lgan, 2- 2,5 *10
5
PA bosimda beriladi.
Zarra elementlarni shlaklash uchun, pechga flyus kvars qumi beriladi. Olovni
123
tozalashga shlakga zarra moddalar bilan mis ham o‘tadi. SHlakdagi misning
miqdori 45% gacha etadi. Bu shu aylanuvchi xom-ayosh hisoblanib, qaytadan
konverterga yuklanadi. Jarayonning umumiy davomiyligi, zarra moddalarni
miqdorligiga bog‘liq va 1,5-3,0 soatni tashkil qiladi.
Zarra moddalarni ajratib chiqarish uchun puflangan mis, kislorod bilan
to‘yingandir. Misni tiklanishi quyidagi reaksiyalar orqali o‘tishi mumkin:
CuO
2
+ C = 2 Cu + CO
Cu
2
O + H
2
= 2 Cu + H
2
O
CuO
2
+ CO = 2 Cu + CO
2
2 Cu
2
O + CH
4
= 4 Cu + CO
2
+ 2 H
2
Hamma reaksiyalar oson va to‘la o‘tadi. Masalan, vodorodli tiklanish 248
0
C
da boshlanib, pechdagi haroratlarda judayam tez o‘tadi. Bu reaksiyaning
muvozanat doimiyligi:
Kp = R/R
1050
0
C da Kr ni qiymati 1 * 10
-4,1
ga teng, boshqa usul bilan aytganda,
judayam kichik raqam. Bundan xulosa, vodorodning mikdori, suv bog‘larini
miqdoriga nisbatan, 10000 marta kamroqdir va vodorod deyarli to‘la reaksiyaga
kirishgan.
O‘zbekiston sharoitida tiklash uchun tabiiy gazdan foydalanish afzalroqdir.
Jarayon davriga ajralib chiqayotgan vodorod ham tiklanish reaksiyasida
qatnashadi. Faqat shuni esda tutish kerakki, tabiiy gaz yuqori haroratda
parchalanadi:
SN
4
= S + 2N
2
va uni o‘zlashtirish darajasi deyarli yuqori emasdir.
Konversiyalangan gazdan foydalanish yuqoriroq ko‘rsatkichlarga olib kelishi
mumkin. Konversiyaning asosiy reaksiyasi:
SN
4
+ 0,5O
2
+ 1,88 N
2
= CO + 2N
2
+ 1,88 N
2
Konversiyani 900-1900
0
C oralig‘ida o‘tkaziladi. Jarayon uchun kerak bo‘lgan
issiqlikni metanni qisman yokib olinadi. Bu reaksiya:
SN
4
+ 2O
4
= SO
4
+ 2N
2
O + 768 kDj
124
Reaksiya reaksiyalarning ichida, cheklangan holda kislorod berish orqali
o‘tkaziladi. Tiklanish jarayonining davomiyligi, misdan kislorodni miqdorligiga
bog‘liq va 2,5 – 3 soatda bajariladi. Olovli tozalashni statsionar yallig‘ pechlarda
o‘tkaziladi. Faqat bu yallig‘ pechlarni o‘lchamlari kichikroq yoqilg‘i yondirishga
forkamerali va yon tamonlarida oynaliqdir. Pech uzluksiz emas, vaqti – vaqti bilan
davriy tartibda ishlaydi. Odatda, bir sutkada bitta tozalash o‘tkaziladi. Pechning
ishlab chiqarish unumdorligi uni xajmiga bog‘liqdir va 5 – 400 t tashkil qiladi.
Odatda zamonaviy pechlarning xajmi – 100 – 250 t. Yoqilg‘ini sarfi (misning
og‘irligiga nisbatan), %: mazut 7,9; ko‘mir 12,3.
Statsionar yallig‘ pechda issiqlik taqsimlanishi:
- pechning ishi uchun – 41,9 – 46,9%;
- katel – utilizatorda par olish uchun – 36,6 – 40,2;
- isrofgarchilik – 21,5 – 14,4
Tozalangan misning jarayon mahsulotlarining bo‘yicha taqsimlanishi,%:
yaroq anodlar – 97,0
brak – 0,45
skrap – 1,16
shlakga – 1,14
uchar – 0,25
Tozalangan misni aylantiruvchi gorizontal mashinalarda anodlarga quyiladi.
Pechning xajmi 200-250 t bo‘lsa, quyish mashinani ishlab chiqish unumdorligi bir
soatda 40 t tashkil qiladi va quyish davri 5 – 6 soatga cho‘ziladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
