Sulfid eritmalari va shteynlarni tuzilishi va fiziko-kimyoviy xususiyatlari Reja

---

Sulfid eritmalari va shteynlarni tuzilishi va fiziko-kimyoviy xususiyatlari 
Reja:
1. Suyuq shteynning fizika-kimyoviy xususiyatlari 
2.
 
Sul’fidli eritmalarni tuzilishi. 
 
Kalit so‘zlar: 
sulfidli eritmalar, rangli metallurgiya, ruda, kontsentrat, yarim o‘tkazgich, 
yopishqoqlik.
 
 
Sulfidli eritmalar rangli metallurgiyada katta ahamiyatga ega sulfidli rudalar mis, nikel, 
qo‘rg‘oshin va bir qator rangli metallarni olishda asosiy xom ashyo xisoblanadi. Qora metallurgiyada 
ham sulfidlar uchraydi va ularning mahsulotlarda taqsimlanishi jarayoniga katta ta’sir qiladi. Bir 
qator texnologik jarayonlarning birinchi bosqichda sulfidlarning erishi va kremniy, kaltsiy, alyuminiy 
va boshqa metall oksidlarini ajratib olishdan iboratdir. Qimmat metallar og‘irroq faza bo‘lgan 
shteynlarda to‘planadi. Bazi jarayonlarda oksidlar sulfidlanib shteyn fazasiga o‘tkaziladi. Tiklanuvchi 
jarayonlarda metallashgan shteynlar olish imkoniyati bor. Ruda yoki kontsentratlarni qayta ishlashda 
olinadigan shteynlarning tarkib namunalari 24.1-jadvalda keltirilgan. 
37.1-jadval 
Pirometallurgik ishlab chiqarishdagi shteynlarning tarkiblari 
Jarayon 
SHteynning tarkibi, % (og‘irlik bo‘yicha) 
Fe 
Cu 
Ni 
Pb 
Zn 
S 
O
2
Mis kontsentratni 
yalik pechda eritish 
30-50 
15-40 
- 
0,5-1,0 
1-5 
22-26 
2-3 
Oksidlangan 
nikel rudasini pechda 
eritish 
55-65 
0,1-0,3 
12-20 
- 
- 
15-22 
0,5-2 
Mis nikel 
rudasini elektr pechda 
eritish 
50-60 
5-10 
5-13 
- 
- 
25-28 
1-2 
Qo‘rg‘oshin 
aglomeratini shaxtali 
pechda eritish 
20-40 
10-30 
- 
10-20 
5-10 
13-22 
3-6 
SHteyn o‘zi bilan har xil metallar sulfidlarini eritmasini tashkil qiladi. SHteynda bir kancha 
metal oksidlari erigandir (asosan temir oksidlari). 
SHteynlarni tuzilishida asosan moddalar orasida kovalentli aloqa keng tarqalgan. Buni isboti 
namunasida quyidagi omillardan ko‘rish mumkin. 1) eritilgan sulfidlardan elektroliz 
yordamida elektrodlarda metall olish mumkin emas; 2) Suyuq sulfidlarni elektr o‘tkazish qiymati ion 
sistemalariga nisbatdan ancha ko‘proqdir; 3) elektr o‘tkazishning harorat koeffitsienti suyuq 
sulfidlarning stexiometrik tarkibiga bog‘liqdir; 4) oltin gugurt etishmagan sharoitlarda elektr 
o‘tkazishning harorat koeffitsienti manfiydir, bu esa metallarga xos xususiyatdir. Oltingugurt ko‘proq 
bo‘lsa, elektr o‘tkazishning harorat koeffitsienti aksariga aylanadi va bu xususiyat yarim o‘tkazgich 
xossalarga mosdir. 
SHteynlarning muhim bir xususiyati - ularni erish haroratidir. Erish harorati o‘ziga xos 
diagrammalardan aniqlanishi mumkin. Metallurglar shteynlarni erish haroratinini aniqlaganda ularni 
optimal tarkibini tanlab, berilgan harorat masofasida pech agregatlarini avariyasiz ishlashini 
ta’minlaydi. Sulfidlar o‘zi bilan metallarni oltingugurt bilan kimyoviy birikmasini tasavvur qiladilar. 
Ularning qatoriga Cu
2
S, FeS, PbS va boshqalar kiradi. Bir qator sulfidlar uchun murakkab binarli 
sistema diagrammalari tuzilgan.
Bu sistemada dastlabki sulfidlardan tashqari hech qanday boshqa kimyoviy birikmalar yo‘q. 
Taxminan 50 % (og‘irlik bo‘yicha) Cu
2
S va 950°Cda sistemada V evtektikasi mavjuddir. 
Diagrammaning ikkala tomonida qattiq eritmalarga xos keng mintaqalar bordir, ayniqsa, Cu
2
S 
tomonidan kengroqdir (mintaqa e
2 
CAHR). FeSni Cu
2
Sda evtektika haroratida erishqoqligi 36-50 % 
tashkil qiladi, Cu
2
S ni CuS da esa 8-18 %. 

---

Mis va temirlarni yuqori sulfidlari mustahkam emasdir va baland haroratlarda parchalanadi. 
Cu
2
S - FeS chizig‘idan o‘ngroq joylashgan eritmalar oltingugurt ajralib chiqishi bilan parchalanadi. 
Suyuq holatda sistemada keng qatlamlanish mintaqasi mavjuddir. Qatlamlanish mintaqasini to‘g‘ri 
chiziq - qanotlar kesib o‘tadi. Kanodlar deb fazali diagrammada muvozanatda turgan nuqtalarni 
birlashtiradigan va geterogen mintaqalaridan o‘tgan chiziqlarga aytiladi. Masalan, 1200°C a- tarkibli 
suyuqlik ikki eritmaga qatlamlanadi; bittasi-metallik misga yaqin, ikkinchisi esa 50 % mis tarkibli 
eritmadir. Aralashmaydigan fazalarning soni richag qoidasi bo‘yicha aniqlanadi. Qatlamlanish 
mintaqasi tashqaridan modda kiritilsa (masalan, uglerod) kengayadi. Bunda aralashmalarning 
o‘zgarish holati yuz beradi. 
Sistemada ikkita uch komponentli nuqtalar mavjuddir: mis burchagiga yaqin joylashgan, uch 
komponentli peritektika (e nuqta) va e
1
nuqtaga javob beradigan uch komponentli evtektikadir. 
Cu - Fe - S diagrammasi tuzuvchilarning bir-biri bilan kimyoviy reaksiyada qatnashadigan 
sistemalarga kiradi. Masalan ko‘rilayotgan sistemada quyidagi reaksiya oqib o‘tishi mumkin: 
FeS + 2Cu =Cu
2
S + Fe
(37) 
Keltirilgan diagrammalardan ko‘rinib turibdiki, hamma shteyn eritmalari oksid suyuqliklariga 
nisbatan, kamroq erish haroratiga egadir. Bu omil shlak bilan kontaktda bo‘lgan shteynlarni erish va 
kristallanishda katta ta’sir qiladi. 21-rasmdan ko‘rish mumkinki, metallashgan shteynlar bir 
tomondan qatlamlanish chizig‘i, ikkinchi tomondan Ag
2
S- FeS chizig‘i bilan cheklangan kichik 
mintaqada joylashgan. Bu chiziqdan tashqarida amaliyotda uchramaydigan eritmalar uchraydi. 
Sulfidlar deyarli katta hajmda metallarni o‘zida eritadi. Ularning tarkiblari Cu
2
S - FeS chizig‘idan 
pastroq mintakada joylashgan. 
Bundan shuni xulosa qilish kerakki, shteynlarni transportirovka qilish va saqlash uchun 
metallik, himoya qilinmagan, dastgohni qo‘llash man etiladi. Mostovich qoidasiga binoan, 
metallashgan shteynlarda oltingugurtning tarkibi 25 % ga yaqindir (oddiy shteynlarga o‘xshagan 
holat). Bunday qoida metallurgik hisobotlarda keng qo‘llaniladi. 
Sulfidli eritmalarning yopishqoqligi, silikatlarga nisbatan ancha kamroqdir. Ayniqsa, kam 
yopishqoqlik bilan temirli eritmalar ajralib turadi. SHuning uchun shteynlar kichkina g‘ovaklarga 
oson kirib ketadi. Sulfidlarni yopishqoqligi oltingugurtni miqdori oshib borishi bilan kamayib boradi.
Eritmalarning zichligi fazalarning bo‘linishida katta ahamiyatga ega. qanchalik zichlikning 
farqi katta bo‘lsa, shuncha shlak bilan shteynni bo‘linishi osonroq o‘tadi. 24.1-rasmda Cu - Fe - S 
sistema eritmasining zichlik diagrammasi keltirilgan. 
35.1-rasm. Cu - S sistemasini yopishqoqlik izotermasi. 
35.2-rasm. Cu - Fe - S sistema eritmasining zichlik diagrammasi. 
Diagrammadagi raqamlar 1300°C g/sm
3
da zichlikni ta’riflaydi, ko‘rinib turibdiki, shteynlarni 
zichligi mis tarkibi o‘sishi bilan 4,25-5,20 gacha oshib boradi. Keltirilgan ma’lumotlardan 
metallurglar keng foydalanib, metallurgik jarayonni oqilona tartibda o‘tkazishlari mumkin. 
Fe
S 
4,2
5 
4,5
0 
4,8
5 
5,0
0 
5,2
0 
40 
30 
20 
Cu
2
S 
70 
80 

Fe

Cu