Pirometallurgiya jarayonlari nazariyasi

Metall – oltingugurt sistemasida fazaviy muvozanat

Fе - S – sistemasining fazali diagrammasi. Metall sulfidlari – sulfidli rudalar va shteynlarning asosiy tashkil qiluvchisidir. Ular turli xil ko‘rinishda mavjud bo‘ladi. Masalan, kovellin – CuS, xalkozin – Cu₂S, millerit – NiS, sfalerit – ZnS, galenit – PbS, temir sulfidi – FeS, pirit – FeS₂, monoklinik pirrotin – Fe₇S₈, geksagonal pirrotin – Fe₁₂S₁₃ va hokazo. Bularning ichida temirning oltingugurtli birikmalari pirometallurgik jarayonlarda juda katta ahamiyatga ega. Chunki ular sheynning asosiy qismini tashkil qiluvchi minerallar hisoblanadi. Bu esa temir va oltingugurtning birgalikdagi holat diagrammalarini ko‘rishni taqozo etadi. Quyida temir – oltingugurt sistemasining holat diagrammasi keltirilgan bo‘lib, bu sistemada bitta turg‘un kimyoviy birikma paydo bo‘ladi. Bu birikmaning nomi – pirrotin (1- faza), formulasi – Fe_xS_y (monoklinik – Fe₇S₈ va geksagonal – Fe₁₂S₁₃). Bundan tashqari 745⁰ C cheklangan haroratda mustahkam bo‘lgan kimyoviy birikma – pirit (FeS₂, 2- faza) ham mavjuddir (2.8-rasm). Ammo 745⁰ C dan yuqori haroratda pirit parchalanadi:

FeS₂ → FeS + 0,5S₂

2.8- rasm. Fе-S sistemasining holat diagrammasi.

Shuni aytib o‘tish joizki, nazariyada kimyoviy birikmaning tarkibi unga yoziladigan formulaga mos kelmaydi. Masalan, temir sulfidining (ya’ni pirrotinning) formulasi Fe_1-xS ga to‘g‘ri keladi. Bu kristall panjarada temir atomlarining oltingugurt atomlariga nisbatan x – o‘lchamga kamligini bildiradi. Demak, x – pirrotinning kristallik tuzilishidagi temirning vakansiyasidir. Bu esa stexiometrik birikmaning to‘liq bo‘lmaganini bildiradi.