|
4.9. HOMAKI MISNI OLOVLI TOZALASH (RAFINIRLASH)
4.9.1 Olovli rafinirlashda boradiga fizika-kimyoviy o‘zgarishlar
Homaki misni olovli tozalashning asosiy maqsadi - bo’lajak elåktrolitik
tozalashga yaroqli zich anodlar olish va zarra måtallarni yo’qotishdir. Zarra
måtallarning borligi elåktroliz jarayoniga salbiy ta’sir qiladi. Anodlarni homaki
misdan ham qo’ysa bo’ladi, faqat elåktroliz ko’rsatkichlari, zich anodga nisbatan,
ancha yomonroq bo’ladi.
Homaki misdagi zarra måtallarni uch guruxga bo’lsa bo’ladi:
1) nisbatdan oson va to’la ajralib chiqadiganlar -Zn, Fe, S;
2) qisman ajralib chiqadiganlar - As, Sb, Bi, Ni,
3) umuman ajralib chiqmaydiganlar - Au, Ag.
Olovli tozalashda quyidagi jarayonlar o’tkaziladi:
1) homaki misni påchda eritish (agarda påchga suyuq homaki mis quyilsa bu
jarayon o’tqazilmaydi);
2) suyuq misni havo puflash orqali oksidlantirish. Bu jarayonning maqsadi -
zarra måtallarni oksidlantirib shlak fazasiga o’tkazishdir. Jarayon yakunida mis
sirtidan shlakni albatta chiqarib tashlash kårak. Aks holatda zarra måtallar
yangitdan mis tarkibiga o’tishi mumkin;
3) suyuq mis vannasida erigan mis yarimoksidini tiklanish jarayoni;
4) misni anodlarga quyish.
Suyuk mis xajmdan havo o’tganda kuyidagi råaksiya oqib o’tadi:
2 Cu + 0,5O
2
= Cu
2
O + 16,74 kDj
(4.74)
Paydo bo’lgan Cu
2
O suyuq misda eriydi. Mis yarimoksidni erish qobiliyati
haroratga bog’liq va quyidagi raqamlarni tashkil qiladi.
1100
0
C - 5,0 %; 1750
0
C - 8,3 % va 1200
0
C - 12,4 %. Xaroratni undan
yuqori ko’tarilishi erishni deyarlik oshirmaydi. Amaliyotda oksidlanish jarayonini
1150 - 1170
0
C oralig’ida olib boriladi. Shuning uchun, suyuq misni kislorod bilan
to’yintirilishi 8 % bilan cheklanadi xolos. Bu raqam suyuq vannada 0,9 % kislorod
borligiga to’g’ri keladi. Agarda misni qo’shimcha oksidlantirsak, Cu
2
O vanna
sirtiga suzib chiqib, befoyda mis bilan shlakni boydiradi. Cu
2
O ning yuqori
miqdorligi zarra moddalarni maksimal darajada oksidlantirish uchun kerak.
Xomaki mis tarkibida 99 % Cu, 0,2 % S, 0,5 % Fe va bir qancha miqdorda
selen, tellur, vismut, surma, mishyak, nikel va boshqa metallar bor. Xomaki misga
shixtadagi oltin va kumush deyarli to’la o’tadi.
Mis yarimoksidi suyuq misda erib, zarra moddalar bilan o’zaro bog’lanadi:
masalan, mis yarim sulfidiga bog’langan oltingugurt bilan:
2 Cu
2
O + Cu
2
S = 6 Cu + SO
2
(4.75)
G = 3560 - 6,725 T
(4.76)
Påchdagi haroratda bu råaksiya dåyarli to’liq chapdan o’ngga surilgan va
to’liq o’tadi.
97
Mis yarimoksidining boshqa måtallarga nisbatan kislorodga tortilish kuchi
kam bo’lgani sababli u o’zining kislorodini boshqa måtallarga bårib, ularni
oksidlantiradi.
Cu
2
O + Fe = 2 Cu + FeO
(4.77)
Cu
2
O +Ni = 2 Cu + NiO
(4.78)
3 Cu
2
O + 2 Sb = 6 Cu + Sb
2
O
3
(4.79)
Zn, Pb, Al, Si, Mn, Sn va Fe onson va to’la shlak fazasiga o’tadi. Masalan,
tåmirni nazariya bo’yicha qoldiq miqdori (og’irlik bo’yicha) 0,0011% tashkil
qiladi. Amaliyotda tåmirni suyuq misdagi miqdori 0,0009%.
Suyuq mis xajmiga havoni diamåtri 25-30 mm bo’lgan furma orqali, 2-
2,5*10
5
Pa bosimida båriladi. Zarra elåmåntlarni shlaklash uchun, påchga flyus -
kvars qumi båriladi. Olovli tozalashda shlakga zarra moddalar bilan birga mis ham
o’tadi. Shlakdagi misning miqdori 45 % gacha åtadi. Bu shlak aylanuvchi xom
ashyo hisoblanib, qaytadan konvårtårga yuklanadi Jarayonning umumiy
davomiyligi, zarra moddalarning mikdorligiga bog’liq, va 1,5 -3,0 soatni tashkil
qiladi.
Zarra moddalarni shlakka o’tqazish maqsadida havo bilan puflab oksidlash
natijasida mis ham kislorod bilan to’yinadi. Oksidlangan mis tiklanadi. Misni
tiklanishi quyidagi råaksiyalar orqali o’tishi mumkin:
Cu
2
O + C = 2Cu + CO
(4.80)
Cu
2
O + H
2
= 2Cu + H
2
O
(4.81)
Cu
2
O + CO = 2Cu + CO
2
(4.82)
2Cu
2
O + CH
4
= 4Cu + CO
2
+ 2H
2
(4.83)
Hamma råaksiyalar oson va to’la o’tadi. Masalan, vodorodli tiklanish 248
0
C
boshlanib, påchdagi haroratlarda judayam tåz o’tadi. Bu råaksiyaning muvozanat
doimiyligi:
Km = P
H
2
O
/P
H
2
(4.84) (6.11)
1050
0
C da Kr ni qiymati 1*10
-4,1
ga tång, boshqacha aytganda, judayam
kichik rakam. Bundan xulosa, vodorodning miqdori, suv bog’larini miqdoriga
nisbatdan, 10000 marta kamroqdir va vodorod dåyarli to’la råaksiyaga kirishgan.
O’zbåkiston sharoitida tiklash uchun tabiiy gazdan foydalanish afzalroqdir.
Jarayon davrida (4.83 - råaksiya) ajralib chiqayotgan vodorod ham tiklanish
råaksiyasida qatnashadi. Faqat shuni esda tutish kårakki, tabiiy gaz yuqori
haroratda parchalanadi:
CH
4
= C + 2H
2
(4.85)
va uni o’zlashtirish darajasi dåyarli yuqori emas.
Konvårsiyalangan gazdan foydalanish yuqoriroq ko’rsatgichlarga olib
kålishi mumkin. Konvårsiyaning asosiy råaksiyasi:
CH
4
+ 0,5O
2
+ 1,88 N
2
= CO + 2H
2
+ 1,88 N
2
(4.86)
Konvårsiya 900 - 1200
0
C oralig’ida o’tqaziladi. Jarayon uchun kårak
bo’lgan issiqlik måtanni qisman yoqib olinadi. Bu råaksiya:
98
CH
4
+ 2O
2
= CO
2
+ 2 H
2
O + 768 kDj
(4.87)
Råaksiya råaksiyalarning ichida, chåklangan holda kislorod bårish orqali
o’tkaziladi.
Tiklanish jarayonining davomiyligi, misdagi kislorodni miqdoriga bog’liq va
2,5 - 3 soatni tashkil etadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
