Pirometallurgiya jarayonlari nazariyasi

 
 
VIII-BOB. MODDANING SUYUQ HOLATI 
8.1. Metallurgiyada shlak eritmalari 
 
Shlakli eritma deb ruda yoki oraliq mahsulotlarning pirometallurgiya usuli 
bilan qayta ishlab chiqarish natijasida paydo bo‘ladigan oksidlarning murakkab 
eritmalari aytiladi. Shlak tog‘ jinslar va ataylab qo‘shiladigan flyus oksidlaridan 
paydo bo‘ladi va foydali moddalarni ajratib olish uchun xizmat qiladi. 
Pirometallurgiyada shlakli eritmalarning ahamiyati juda katta. Yuqori 
haroratlarda shlaklarda muhim kimyoviy jarayonlar oqib o‘tadigan. Shuning bilan 
pirometallurgiya jarayonlarning termodinamika va kinetikasi bir qator hollarda 
shlaklarni fizika-kimyoviy xususiyatlariga bog‘liq. Xomashyoda qimmatbaho 
metallarning odatdagicha kam va tog‘ jinslar moddalarning baland miqdorligi 
natijasida, pirometallurgik jarayonlar shlaklarning ko‘p chiqishi bilan ta’riflaydi 
(vaqti-vaqti bilan 100-120% dastlabki xomashyo hajmidan). Shlaklar xususiyatlari 
bilan metallurgik dastgohlarning ishlab chiqarish unumdorligi, yoqilg‘ining 
sarflanishi, metallarning isrofgarchiligi, xomashyoni qayta ishlash tannarxi va 
boshqa ko‘rsatkichlar aniqlanadi.
Jarayonning bir qatorida shlaklar olingan metallni oksidlanishdan saqlaydigan 
muhim 
himoyachi 
vazifani 
bajaradi. 
Yuqori 
haroratlarda 
o‘tadigan 
elektrometallurgik 
jarayonlarda 
shlakli 
eritmalar 
qarshilik 
elementlari 
funksiyalarini bajaradi. Vaqti-vaqti bilan shlakli eritmalarni suyuq metallar 
aralashmalardan ajratish uchun ishlatadilar. 
Fazalar orasida moddalarning taqsimlanishi qonuniga asosan, shlakli 

---

165
eritmalarda albatta bir qancha xomaki metall yoki uni sulfidi mavjuddir. 
Shlakda metallarning kam miqdorligiga qaramay (0,1-1,5 %) ularni yuqori 
hajmda chiqishi natijasida, chiqindi bilan qimmatbaho moddani nobudgarchiligini 
ko‘p bo‘lishiga olib keladi. 
Metallurgiyada xomashyoga sarflar umumiy sarflarni 50-80 %ni tashkil 
qiladi, shuning uchun metallurgik shlaklar bilan metallarni nobudgarchiligini 
pasaytirish muammosi asosiylardan biri bo‘lib ular hisoblanadi. 
Metallurgik shlaklarni asosini tashkil qiladigan muhim oksidlari bo‘lib: SiO
2
, 
FeO, Fe
3
O
4
(FeO + Fe
2
O
3
), Ca O, MgO, Al
2
O
3
bo‘ladi. Undan tashqari ularning 
tuzumiga ishqorli metallar, ZnO, Cr
2
O
3
, V
2
O
5
, VaO, MnO oksidlari ham kiradi. 
Suyuq shlaklarda sulfidlarning ma’lum soni eriydi - asosan FeS. Bir qator 
shlaklarda oltingugurtning miqdorligi 2-3 % yetadi. Misol tariqasida bir qator 
metallurgik jarayonlarning shlak tarkiblarini keltiramiz; %; (8.1-jadval). 
8.1.-jadval.
Metallurgik jarayonlarning shlak tarkiblari 
Jarayon 
Shlakning miqdorligi, % (og‘irlik bo‘yicha) 
SiO
2
CaO 
FeO 
Al
2
O
3
ZnO 
MgO 
S 
Yallig‘ pechda 
mis 
konverterlarini 
eritish 
33-50 
2-12 
34-45 
8-8 
8-8 
0,5-2,0 
0,7 
Shteynlarni 
konverterlash 
18-28 
1-3 
65-70 
1-5 
- 
0,5-10 
0,5-2,0 
Qo‘rg‘oshin 
eritmasini shixtali 
eritish 
18-25 
6-20 
23-38 
3-6 
10-20 
0,5-10 
1,0-1,5 
Po‘latni yoyli 
pechda eritish 
10-20 
40-50 
15-20 
2-3 
- 
2-4 
0,5-1 
Po‘latni marten 
pechda eritish 
36-38 
30-35 
3-10 
10-12 
- 
8-10 
1-3 

---

166
Cho‘yanni domna 
pechda eritish 
28-32 
30-35 
12-18 
10-15 
- 
2-3 
1-2 
Metallurgik tajribada, tarkibiga qarab, shlaklarni nordon va asoslilarga 
bo‘linadi. Nordon shlaklarga kremniy va alyuminiy oksidlarining yig‘indisi 40 % 
dan ko‘progi kiradi. Asoslilariga esa SiO
2 
va Al
2
O
3
larni yig‘indisi 40 % dan kam 
miqdorli shlaklar kiradi. 
Metallurgiyada stexiometrik nisbatliklar nordonlik yoki asoslilik darajasi bilan 
tasvirlanadi. Nordonlik darajasi deb kremniy, alyuminiy, fosfor, titan va boshqa 
nordon oksidlarga kiradigan kislorod gramm atomlarining yig‘indisini asoslilik 
oksidlariga kiradigan kislorodni gramm atomlarini nisbatligi tushuniladi.
n = O

SiO
2
, Al
2
O
3
/O

MeO
(8.1.1) 
Nordonlik darajasiga qarab shlaklar nomlanadi: 
1. Monosilikatlar deb: 2FeO

SiO
2
; CaO

FeO

SiO
2
bularda n = 1 
2. Bisilikatlar deb: FeO

SiO
2
; 0,5 CaO, 0,5 FeO

SiO
2
bularda n = 2 
Tarkibi bo‘yicha shlakning nordonlik darajasini hisoblash uchun foizlarda 
ko‘rsatilgan tarkibni molekular tarkibga aylantirish kerak. 
Molekular tarkibdagi berilgan foizlarni stexiometrik tenglama bilan yozish, 
keyin esa nordonlik darajasini hisoblash kerak. 
Masalan, 44% SiO
2
, 36% FeO va 10% CaO miqdorli shlakni nordonlik 
darajasini hisoblab chiqish kerak bo‘lsa, qo‘yidagi hisobotlarni o‘tkazamiz: 
SiO
2 
uchun; 44/60 = 0,73 mol yoki 0,73 x 2 = 1,46 kislorodni g- atomi FeO 
uchun; 36/72 = 0,5 g – atom. 
CaO uchun; =10/56 = 0,17 g – atom shunday qilib, asosli oksidlar bilan:
0,5 + 0,17 = 0,67 g - atom kislorod bog‘langan. Bu holda n = 1,46 / 0,67 = 2,1 
Asosiylik darajasi yoki shlakning asosiyligi, deb asosiy oksidlar 
moyilligining sonini kremnezem mollari soniga nisbatligi aytiladi. 
Masalan. 2 CaO SiO
2
; FeO CaO

SiO
2
tarkiblar uchun asosiylik darajasi 2 ga 
teng; CaO

2 SiO
2
; 0,5FeO 

0,5 CaO 

2 SiO
2
tarkiblari uchun n = 0,5 ga teng. 

---

167