Reja: Kuydirish turlari

KUYDIRISH JARAYONI
Reja:
Kuydirish turlari
Kuydirish jarayonida kechadigan kimyoviy reaksiyalar
Kuydirish uskunalari
Mis konsentratini kuydirish
Sulfidli rux konsentratsini qaynar qatlam «KS» pechida kuydirish amaliyoti
Metallurgiyada kuydirish jarayoni ruda va boyitmalardan metallarni ajrtib olish texnologiyasida xomashyoni metallurgik jarayonlarga tayyorlash bosqichidir.

Metallurgiyada xomashyoni kuydirishning bir necha turi bo‘lib,ular:

1. 
   Oksidlovchi kuydirish.
   

2. 
   Sulfatlovchi kuydirish.
   

3. 
   Xlorlovchi kuydirish.
   

4. 
   Aglomeratsion kuydirish va boshqalardir.
   

Oksidlovchi kuydirish rangli va qora metallurgiyada quydagi masalalarda qo‘llaniladi:

• 
  Ruda tarkibidagi gidratli namlikni va uchuvchan moddalarni
  

Ajratish uchun;

• 
  Rudani oltingugurt, margimush va fosfor kabi po‘lat uchun zararli elementlardan tozalashda.
  

Rangli metallurgiyada oksidlovchi kuydirish jarayoni keng qo‘llaniladi. Texnologik nuqtayi nazardan og‘ir rangli metallar metallurgiyasida oksidlovchi kuydirish ikki maqsadda qo‘llaniladi ya’ni:

• 
  Sulfidli ruda va boyitma tarkibidagi oltingugurtni yo‘qotish va
  

Temir sulfidini shlak hosil qiluvchi oksid shakliga o‘tkazish;

• 
  Ruda va boyitma tarkibidagi suvda qiyin eriydigan metall
  

Sulfidlarini oksidlab, erituvchilarning suvli eritmalarida yaxshi eriydigan birikmalar olishda qo‘llaniladi (jumladan, rux metallurgiyasida).

Sulfatlovchi kuydirishning maqsadi ruda va boyitma tarkibidagi metall birikmalarni (MeO, MeS) suvda yaxshi eriydigan metal sulfatlarini (MeSO4) olishdir. Ushbu jarayon yuqori haroratda SO2,SO3 gazlar ishtirokida olib boriladi.Kuydirish davomida oksid yoki sulfat hosil bo‘lishi quyidagi
Yakunlovchi reaksiyalar orqali o‘tadi:
MeS + 1,5 O2 = MeO + SO2
2 SO2 + O2 = 2SO3
MeO + SO3 = MeSO4
Oksidlovchi va sulfotlovchi kuydirishlar jarayonni olib borish haroratlari bilan farq qiladi. Sulfatlovchi kuydirish harorati 650–750 °C,oksidlantiruvchi kuydirishning harorati esa 850–1050 °C.Xlorlovchi kuydirish noyob metallar metallurgiyasida keng qo‘llaniladi. Uning yordamida ko‘pgina noyob metallar: germaniy,titan, tantal neobiy, serkoniy va boshqalar xomashyodan uchuvchan xlorli birikmalar holida ajratib olinadi. Jarayon pechlarda xlor Cl2ishtirokida olib boriladi.Aglomeratsion kuydirish – oksidlovchi kuydirishning bir turi bo‘lib, kuydirish jarayoni maydalangan, yanchilgan shixtani g‘ovakli bo‘laklash bilan yakunlanadi. Ushbu jarayon shixta tarkibiga qo‘yilgan koks kukunining qizigan havo ta’sirida yonishi orqali amalga oshiriladi. Jarayon qora metallurgiyada va qo‘rg‘oshin metallurgiyasida qo‘llaniladi.Kuydirish jarayonida kechadigan kimyoviy reaksiyalar
Jarayonning kimyoviy reaksiyalari deb, dastlabki xomashyoda birin-ketin o‘tadigan kimyoviy o‘zgarishlariga aytiladi. Jarayonning kimyoviy yakuniy mahsulotlari bilan tavsiflanadi. Kuydirish jarayonda kechadigan kimyoviy reaksiyalarni sulfidli rux boyitmasini kuydirish misolida ko‘rib chiqamiz.
Dastlakbi reaksiyalar uch turda bo‘lishi mumkin:

ZnS + 2O2 = Zn SO4

ZnS + 1,5 O2 = ZnO + SO2

ZnS + O2 = ZnO + SO2

(3.4)

(3.5)
(3.6

Tajribada aniqlangan sulfidni oksidlanishdan boshlab, 900 °C gacha, birinchi qattiq mahsulot bo‘lib ZnO paydo bo‘ladi. Yuqoriroq haroratlarda moddaning bug‘ holatiga o‘tishi ko‘rinadi. Bu jarayon (3.6) reaksiyani oqib o‘tishi bilan tushuntirsa bo‘ladi.

Ikkilamchi rux sulfatlari quyidagi reaksiyalar natijasida paydo bo‘lishlari mumkin:

ZnO + SO3 = Zn SO4

ZnFe2O4 + SO3 = ZnSO4 + Fe2O3

3ZnO + 2 SO3 = ZnO · 2 ZnSO4

(3.7)

(3.8)
(3.9)

3ZnFe2O4 + SO3 = ZnO · 2ZnSO4 + Fe2O3 (3.10)

Rux boyitmasini kuydirishda gaz tarkibida SO2 va O2 miqdoriga bog‘liq bo‘lgan holda, sulfatning maksimum paydo bo‘lish harorati 750–850 °C to‘g‘ri keladi.
Kuydirish davrida rux ferrit va silikat shakllarga bog‘lanishi
Mumkin:

ZnO + Fe2 O3 = ZnO · Fe2O3

ZnO + SiO2 = ZnO · SiO2

(3.11)

(3.12)

Bu ikkita birikma, keyingi tanlab eritishda sulfat kislotasida qiyin erimaydi va ruxning isrofgarchiligini oshiradi. Shuning uchun jarayon shunday boshqarilishi kerakki, birikmalar iloji boricha kamroq hosil bo‘lsin.Rux boyitmalarida ko‘pincha qo‘rg‘oshin va kadmiy bor. Asosan ular sulfid hollarida mavjud: RbS – galenit va CdS – grikorit.Kuydirish paytida qo‘rg‘oshin sulfidi PbO holatiga (700–800 °C)yengil o‘tadi. Qo‘rg‘oshin oksidi esa noruda moddalar bilan reaksiyaga kirishib, past haroratlarda eriydigan birikmalar paydo qilishi mumkin.Kadmiy sulfidi 735 °C da alangalanadi va oksid shakliga o‘tadi. Ikkala sulfidlar yuqori haroratda uchuvchanlik xususiyatiga ega. Bu xususiyatni texnologlar bilib, metallarning jarayon mahsulotlariga o‘tishini hisoblashlari kerak.Rux boyitmalar mis xalkopirit, xalkozin va kovellin turlarida uchraydi.Kuydirish uskunalari

Metallurgiyada eritishga uzatilayotgan ruda, boyitma (konsentrat) va shixta tarkibini tashkil etuvchi flyuslar namligini kamaytirish maqsadida uni 110–120 °C haroratda maxsus pechlarda quritiladi. Bu maqsadda metallurgiya zavodlarida truba aylanmali pechlar keng qo‘llaniladi (3.1-chizma). Pechning asosi metalldan tayyorlangan silindr shaklida bo‘lib uzunligi 30 m gacha va diametri 1,5–2 m yetadi. Pech gorizontga nisbatan 1–2 ° burchak ostida o‘rnatiladi va uning aylanish tezligi 3–5 ayl/min tashkil etadi. Bu o‘z navbatida pechdagi quriyotgan materialni pech uzunligi bo‘ylab harakatlanishini ta’minlaydi.

Pechning ichki qismi uning aylanasi bo‘yicha 300 mm gacha issiqlikni o‘tkazmaydigan asbest va issiqlikka chidamli konusli g‘ishtlar bilan qoplangan. Pechdagi materialni aralashtirish maqsadida pechning ishchi qismining parametri bo‘ylab lappaklar mahkamlangan.Pechni isitish uchun qizigan yoqilg‘I gazidan yoki tabiiy gaz va mazut yoqish hisobiga amalga oshiriladi. Rangli metallurgiyada truba aylanmali pechlar dastlabki xomashyoni kuydirish va oraliq mahsulotlarini qayta ishlashda ham qo‘llaniladi. Metallurgiyada qayta ishlanayotgan xomashyoga qo‘yiladigan texnologik talablarga asosan oksidlovchi, sulfidlovchi va xlorlovchi kuydirishlar mavjud. Bu jarayonlarni amalga oshirishda metallurgiya zavodlarida ko‘p tubli va qaynar qatlamli pechlar hamda aglomeratsion mashinalardan foydalaniladi. Qaysi bir turdagi kuydirish dastgohini tanlash, xomashyoning turiga, moddiy tarkibiga, olinadigan tayyor mahsulotning keyingi qayta ishlash jarayonidagi kerakli xususiyatlariga, dastgohning kam energiya sarf qilishiga va ishlab chiqarish unumdorligiga asoslangan. Qaynar qatlamli pechlari («KS» pech kipyashchego sloya) – rangli metallurgiya sulfidli ruda va boyitmalarni oksidlovchi kuydirishdanKeng foydalanilib kelinmoqda. Chunki uning ishlab chiqarish unumdorligi yuqori bo‘lib, tashqaridan issiqlik berilishi talab etilmaydi. Aksincha, pechning ishchi hajmidagi harorat xomashyo tarkibidagi sulfidli minerallarning shiddatli oksidlanishi (yonishi) ajratayotgan issiqlik (ekzotermik reaksiya) hisobiga amalga oshadi.Qaynar qatlamli pechlar vertikal holatda silindr shaklida bo‘lib,diametri 5–7 m, balandligi 7–12 m va ostki qismining yuzasi 20–40 m2 ni tashkil etadi Pechning bir sutka davomidagi ishlab chiqarish unumdorligi ostki qismining yuzasi bo‘yicha 3,5–6 t/m2 ni tashkil etadi. Pechning bunday nomlanishiga sabab, yirikligi 0,074–0,2 mm bo‘lgan boyitma pechning ishchi hajmida uning tagidan ma’lum bosimda berilayotgan havo hisobiga bamisoli qaynayotgan qatlamga o‘xshash xarakterlanadi.

Pechning asosi qalinligi 10–16 mm bo‘lgan temirdan tayyorlangan bo‘lib, uning ichki qismi o‘tga chidamli loy va shamotli g‘isht bilan qoplangan.Pechning ishchi hajmini kislorodga to‘yingan havo bilan ta’minlash maqsadida uning tag qismining butun yuzasi bo‘ylab 800 dan 1000 tagacha naychalar joylashtirilgan.