Pirometallurgiya jarayonlari nazariyasi

2.3. Cu – S sistemasining fazalar diagrammasi

Мis – оltingugurt sistemasida ikkita kimyoviy birikma mavjud: quyi sulfid Cu_2-хS va yuqori sulfid CuS. Misning yuqori sulfidi (CuS) – kоvellin turg‘unmas kimyoviy birikmalarga kiradi, 507°C da u to‘liq parchalanadi, 120^o C da esa polimorf o‘zgarishga uchraydi (2.5-rasm). Kovellin – CuS eng ko‘p tarqalgan mis minerallaridan biri bo‘lsa ham uning gomogen mintaqalari va struktura nuqsonlari hali to‘liq o‘rganilmagan.

suyuqlik

suyuqlik

2.5-rasm.Cu-S sistemasining muvоzanat diagrammasi.

Misning quyi sulfidi ancha keng gоmоgen mintaqasini tashkil qiladi. Uning formulasi Cu_2-хS ko‘rinishida yoziladi. Formuladagi X ning qiymati taxminan 1,78 – 2,00 оralig‘ida o‘zgaradi. Misning kristall panjarasidagi bunday katta miqdordagi vakansiyaning mavjudligi bilan bu birikma temir sulfidiga o‘xshab ketadi. Shu sababdan Cu_2-хS tuynukli o‘tkazuvchanlik afzalliklariga ega. Yuqori harorat mintaqalarida barqaror (turg‘un) birikma – yuqori haroratli “digenit” mavjud bo‘ladi (I mintaqa). Lekin haroratning pasayishi natijasida u past haroratli har xil ko‘rinishda va faqat gomogen mintaqalarning oltingugurtli hududlaridagina saqlanib qoladi (II mintaqa). Harorat 435° C atrofidagi gomogen mintaqalarning misli hududlarida yuqori haroratli digenit parchalanib xalkozinni hosil qiladi. Harorat 93° C ga yetganda esa peritektoidli reaksiya oqib o‘tib “dyurlit” hosil bo‘ladi. Bu murakkab fazali o‘zgarishlarning barchasi hajmning o‘zgarishi bilan va shuningdek, yuqori tezlikda oqib o‘tadi. Bu esa mis sulfidlarining monokristallik namunalarini olishni va ularning xususiyatlarini o‘rganishni qiyinlashtiradi.

Suyuq mis sulfidi holat diagrammasida tarkiblar mintaqasining tor hududida mavjud bo‘la oladi (III mintaqa). III mintaqada Cu_2-хS uchun erish harоratining maksimum qiymati 1130 °C ni tashkil etadi. Kimyoviy birikmaning chap va o‘ng tоmоnlarida ikkita mоnоteхnik mintaqalar mavjud. Cu – S sistemasida suyuqlanishning evtektik harorati 1067° C gat eng.