Pirometallurgiya jarayonlari nazariyasi

I
k
gi
xi
к
ig
xi
EExixjQij
Q
Е
Q
RTIn
g






(8.9.6) 
bunda: 

g
- moddani aktivlik koefftsienti 
Q
ig
; Q
gi
; Q
ij
– va g, q va i, i va j lardan iborat bo‘lgan aralashmaning
energiyasi. 
X
i xj
- kation oksidlarini mol qismlari. Oksidni mol qismlari quyidagi
tenglama bilan aniqlanadi: 
x
i
= 

i
n
i
/ 


i
ni (8.9.7) 
bunda: 

i
- oksidni kimyoviy formulasidagi kationlarning soni 
ni - shlakdagi oksid mollarini soni 

---

190
Binarli sistema uchun bu tenglama soddalashtiriladi: 
ln 

i
= 
RT
Q
х
/
2
,
1
2
2
(8.9.8) 
Asosli shlaklar uchun (28 % SiO
2
gacha) tajriba va keltirilgan tenglama 
yordamida qilingan hisobotlar o‘xshashlik natijalarni ko‘rsatdi. Binarli MeO-SiO
2
sistemali nordon shlaklar uchun Kojeurov tavsiya qilingan tenglama quedagicha: 
RT ln

I
= Q
1,2
N
2
2
+ q (3N
2
-1 – 6N
1
N
2
) (3N
2
-1) 
(8.9.9) 
bunda: Q
1,2
- Me - O - Si guruhlar tashkil qilishidagi issiqlik effekti q - Me - O 
- Si aloqa paydo bo‘lishi va majburiy polimerizatsiyada ajralib chiqqan issiqlik; 
N
1 
N
2
- komponentlarni mol qismlari; 
O.A.Yesin va boshqalar tajriba orqali ajralib chiqayotgan issiqliklarni (Q,q) 
eng muhim binarli silikatlar uchun qiymatlari aniqlaganlar, kDj: 
MeO-SiO
2
Q 
Q 
СaO-SiO
2
-186 
+204 
MgO-SiO
2
-145 
+165 
FeO- SiO
2
-12 
+56 
PbO-SiO
2
0 
+38 
Shu avtorlarning o‘zi uch komponentli sistema uchun (СaO + MgO)N
1
, 
(FeO+Fe
2
O
3
) yoki (SiO
2
)N
3
)quyidagi tenglamani 1600°C uchun tavsiya qilishdi: 
lg 

2 = - (0,81 - 0,2 N
3
) (I-N
1
) - 0,5 N
2
3
(1-2 N
1
) + 9,7 N
2
N
3 
-19,4 NM
2
3
(47) 
Tavsiya qilingan modellarda suyuq shlaklarning strukturasidagi defektlar 
umuman hisobga olinmagan. Amaliyotda bu defektlar aktivlik koeffitsientiga va 
eritmani boshqa termodinamik tavsiflariga katta ta’sir qiladi, shuning uchun 
bugungi kunda eng ishonchli deb tajriba orqali topilgan aktivlikni qiymatlarini 
hisoblash kerak. 
Metallurgiyada FeO – Fe
2
O
3
(Fe
3
O
4
) – SiO
2
lardan tuzilgan sistema katta 
ahamiyatga ega. Bu sistemani diagrammasi 8.11-rasmda keltirilgan. 

---

191
Bu sistemada gomogenli shlak eritmasi deyarlik kichkina mintaqada 
gomogenligini saqlab turadi. Diagrammada kislorodni parsial bosim qiymatlari 
ham keltirilgan. Shlak eritmalarida magnetitni aktivligi uni molar qismidan ancha 
kattaroqdir, bu ideal sistemadan musbat siljayishini isbotidir. Olingan 
ma’lumotlardan foydalanib, shlak fazasida oqib o‘tadigan ko‘p kimyoviy 
reaksiyalarni hisobot qilish mumkin. Misol tariqasida qo‘rg‘oshinni silikat 
eritmasida erishini ko‘rib chiqamiz. Jarayonning reaksiyasi Pb + (Fe
3
O
4
) 

(PbO) 
+ 3 (FeO). Hisobotlarning natijalari 8.11-jadvalda keltirilgan. 
8.11-rasm. 1200
o
C da FeO–Fe
2
O
3
(Fe
3
O
4
) – SiO
2 
sistemada komponentlarni 
aktivlik diagrammasi. 
Bu sistemada gomogenli shlak eritmasi diuyarlik kichkina mintaqada 
gomogenligini saqlab turadi. Diagrammada kislorodni parsial bosim qiymatlari 
ham keltirilgan. Shlak eritmalarida magnetitni aktivligi uni molar qismidan ancha 
kattaroqdir, bu ideal sistemadan musbat siljayishini isbotidir. Olingan 
ma’lumotlardan foydalanib, shlak fazasida oqib o‘tadigan ko‘p kimyoviy 
reaksiyalarni hisobot dilish mumkin. Misol tariqasida qo‘rgo‘shinni silikat 
eritmasida erishini ko‘rib chiqamiz jarayonning reaksiyasi quyidagicha;
Pb + (Fe
3
O
4
)=(PbO) + 3(FeO) 
Hisobotlarning natijalari 8.2-jadvalda keltirilgan.
Fe
3
O
4 
Fe
3
O
4
+ 
eritma 
Vyustit+ 
eritma 
0,9 
0,5 
0,6 
0,7 
0,8 
0,9 
SiO
2
+Al
2
O
3 
FeO 
N
FeO 
Vyustit+ 
Fe(

)+ 
eritma 
(SiO
2
+ 
Al
2
O
3
)+ 
eritma 
0,3 
0,2 
1
.
28
.
10
-5 
a
0 
2
.
0,9
.
10
-6 
a
0 
0,1

---

192
8.2-jadval 
Qo‘rg‘oshinni gaz fazasidagi kislorodni parsial bosimiga bog‘liq bo‘lgan erish 
qobiliyati 
P
½
, at O
2

Fe
3
O
4

FeO 
(PbO)ni shlakdagi tarkibi, %
Hisobot 
Tajriba 
Hisobot 
Tajriba 
3,05

10
-5
0,28 
0,28 
1,26 
0,72 
2,25

10
-5
0,13 
0,30 
0,47 
0,55 
1,95

10
-5
0,17 
0,37 
0,36 
0,33 
1,53

10
-5
0,103 
0,35 
0,27 
0,30 
3,06

10
-6
0,025 
0,42 
0,03 
0,06 
PbO ni miqdorligi quyidagi nisbatlikdan hisoblangan. 
(PbO)=K

4
3
O
F
/

FeO
3 
bunda: K-reaksiyani muvozanat konstantasi. 
Keltirilgan raqamlarni yaqinligi temir oksidini aktivligi to‘g‘risidagi olingan 
ma’lumotlarni ishonchligini isbotlaydi. Bu ma’lumotlar ko‘p pirometallurgik 
jarayonlarning hisoblashda go‘llanishi mumkin.