Zbekiston respublikasi toshkent kimyo texnologiya instituti

Kislotali yuvish material balansi.

Komponentlar	Zn,kg	Cd,kg	Сu,kg	boshqal, kg	Jami
					% |	kg
Yuklanadi
Shimgich	6,034	3,524	1,219	3,319	14,096	20,3
Sulfat kislotasi	-	-	-	-	8,447	12,1
Shimgichni qaytarish suvi	-	-	-	-	47	67,6
Jami	6,034	3,524	1,219	3,319	69,543	100
Olinadi
Yuvilgan shimgich	0,604	3,172	1,219	3,319	8,314	12
Eritma	5,43	0,352			61,229	88
Jami	6,034	3,524	1,219	3,319	69,543	100

Kadmiy shimgichni eritish.
Kadmiy shimgichi (8.314 kg) tarkibi,%: Cu - 14,7; Cd 38.1; Zn - 7.2
yuqorida bayon qilingan reaksiyalar bo'yicha sulfat kislotaning tanlab eritish.
Tanlab eritish jarayonida 90% Zn va 95% Cd eritiladi
0,604·0,9 = 0,544 kg,
3,172·0,95 = 3,013 kg.
Bunday miqdordagi metallarni eritib olish uchun sulfat kislota kerak, kg:
– rux uchun: 0,544·98/65,4 = 0,82;
– kadmiy uchun: 3,172·98/112,4 = 2,766.
Jami : 3,586 kghajmda 3,586/1,83 = 2 l.
Replikatsiya qilingan shimgichdagi S: Q = 1: 1 nisbatini hisobga olgan holda olingan eritmaning miqdori 13.857 + 3.586 + 3.172 + 0.544 = 21.159 kg yoki21,159/0,35= 16 l.
Eritma miqdori, g/l:
- Zn: 544/16 = 34;
– Cd: 3013/16 = 188.
Kadmiy shimgichidan erimaydigan metallar mis qoldig'iga aylandi (3.9-jadval).
3.9-jadval
Kadmiy shimgichining qoldiq tarkibi (mis qoldig'i)

Komponentlar	Сu	Zn	Cd	Boshqalar	Jami
Miqdori, kg	1,219	0,06	0,159	3,319	4,757
Tarkibi, %	25,6	1,3	3,3	69,3	100

Kadmiyni shimgichni tanlab eritishning material balansi 3.10-jadvalda keltirilgan.

3.10-jadval
Kadmiyni shimgichni tanlab eritish uchun material balansi

Komponentlar	Сu, kg	Zn, kg	Cd, kg	boshqal, kg	Jami
					% |	kg
Yuklanadi
Yuvilgan shimgich	1,219	0,604	3,172	3,319	8,314	32,3
Sulfat kislota	-	-	-	-	3,586	13,9
Qaytarish uchun suv	-	-	-	-	13,857	53,8
Jami	1,219	0,604	3,172	3,319	25,757	100
Olinadi
Kadmiyli elektrolit	-	0,544	3,013	-	21	81,5
Misli qoldig’	1,219	0,06	0,159	3,319	4,757	18,5
Jami	1,219	0,604	3,172	3,319	25,757	100

Kadmiyli shimgichni qo’shimcha tanlab eritish.
Keyinchalik tanlab eritish uchun 4,777 kg oqartirilmagan kadmiy shimgichi keltiriladi. Eritmani tanlab eritish jarayonida% o'tkaziladi:
Cu – 10, Cd – 80, Zn – 80, yoki, kg:
– Cu 1,219·0,1 =0,122 ;
– Cd 0,159·0,8 = 0,127 ;
– Zn 0,06·0,8 = 0,048 .
Buning uchun sulfat kislota kerak, kg:
– mis uchun 0,122·98/63,6 = 0,188 ;
- kadmiy uchun 0,127·98/112,4 =0,111;
- rux uchun 0,048·98/65,4 =0,072.
Jami : 0,371 kg.
Shimgichni qaytarilishini hisobga olgan holda olingan eritmaning miqdori
S:Q = 2: 1 15.856 + 0.371 + 0.297 = 16.524 kg, yoki 16.5246/1.2 = 14 l.
Eritmaning tarkibi, g/l:
– Cu 122/14 = 8,7;
– Zn 48/14 =3,4;
– Cd127/14 = 9,1.
Aylanma kadmiy shimgichining tarkibi va miqdori 3.11-jadvalda keltirilgan va tanlab eritishning material balansi 3.12-jadvalda keltirilgan.
3.11-jadval
Aylanma kadmiy shimgichining tarkibi

Komponentlar	Сu	Zn	Cd	Boshqalar	Jami
Miqdori, kg	1,097	0,012	0,032	3,319	4,46
Tarkibi, %	24,6	0,3	0,7	74,4	100

3.12-jadval

Kadmiy shimgichning qo’shimcha tanlab eritish material balansi.

Komponent	Сu, kg	Zn, kg	Cd, kg	boshqal, kg	Jami
					Kg	%
Yuklanadi
Tanlab eritilmagan shimgich	1,219	0,06	0,159	3,319	4,757	22,7
Sulfat kislotasi	-	-	-	-	0,371	1,8
Qaytarish uchun suv
Shimgich	-	-	-	-	15,856	75,5
Jami	1,219	0,06	0,159	3,31	20,984	100
Olinadi
Aylanma shimgich	1,097	0,012	0,032	3,319	4,46	21,3
Eritma	0,122	0,048	0,127		16,524	78,7
Jami	1,219	0,06	0,159	3,319	20,984	100

3.3.Kadmiy sulfat eritmalarining elektrolizi
Kadmiy erimaydigan anodlar bilan elektroliz qilinadi, kadmiy eritmalardan chiqariladi va sulfat kislota regeneratsiyalanadi. Elektrolizning yakuniy natijasi jarayonning umumiy reaksiyasi bilan aniqlanadi:

CdSO₄ + H₂O = H₂SO₄ + 1/2O₂ + Cd.

Kadmiyni tanlaberitish jarayonida 21 kg eritma 198 g/l kadmiy va 34 g/l ruxni o'z ichiga oladi. Elektrolizga berilgan eritmaga jiddiy talablar qo'yiladi: tarkibidagi kadmiy miqdori 130 ... 120 g/l, H₂SO₄ miqdori 30 ... 35 g/l bo'lishi kerak, bu esa joriy samarani oshirishga yordam beradi.

Eritmada 130 g/l kadmiy bo'lishi uchun dastlabki eritmaga 26 l hajmda suv qo'shiladi. Eritmaning massasi quyidagicha bo'ladi: 21 + 10 = 31 kg.
Sarflangan elektrolit tarkibida 20 g/l kadmiy mavjud. Elektroliz vannasi 1000 A/m² zichlikda ishlaydi. Mavjud samaradorlik 85% deb taxmin qilinadi. Keyin bir soat ichida katod yuzasining bir kvadrat metriga kadmiy chiqariladi 1000·2,097·0,85 = 1782 g.
3.013-26 • 20 = 2493 g kadmiy elektroliz paytida eritmadan chiqariladi elektroliz birligi ishlashi kerak
2493/1782= 1,4 s.
Har 112,4 kg kadmiy 98 g sulfat kislotasini tiklaydi va 110 g (130-20) cho'kindi kadmiy 96 g (98 • 110/112.4) sulfat kislotani hosil qiladi, shu sababli sarflangan elektrolit tarkibi: 20 g/l kadmiy va 96 g/l sulfat kislota.


Neytral kadmiy sementatsiyalanishini hisoblash
Sementatsiyalash uchun 28,507 kg eritma 0,52 kg kadmiy, 0,544 kg rux va 2,496 kg sulfat kislotadan iborat.
Kislota sodali suv bilan neytrallanadi:
H₂SO₄ + Na₂CO₃ = Na₂SO₄ + H₂CO₃.
Neytral sementatsiyalash uchun soda kerak: 2.496 • 106/98 = 2,7 kg.
Kadmiyni ruxda sementatsiyalash uchun, ruxning nazariy miqdori bo'ladi:
0,52·65,4/112.4 = 0,3 kg.
Amalda, 180% ortiqcha yoki 0,3 • 2,8 = 0,84 kg rux oling.
0,1 g / l kadmiy eritmada qoladi, keyin u shimgichga kiradi:
0,52-0.003 = 0,517 kg kadmiy va 0,84-0,3 = 0,54 kg rux.
Neytral sementatsiyalashdan keyin shimgichdagi kadmiyning tarkibi amalda turlicha o'zgarganligi sababli (15 ... 45%), biz shimgichdagi kadmiy tarkibini 25% olamiz. Shimgichning chiqishi quyidagicha bo'ladi: 0,517•0,25 = 2,068 kg (3.13-jadval).
Eritmaning tarkibi, g/l:
- kadmiy - 0,1,
– rux – 0,544 + 0,3/26 = 32.
3.13-jadval
Kadmiy shimgichning tarkibi

Komponentlar	Zn	Cd	boshqalar	Jami
Miqdori, kg	0,54	0,517	1,011	2,068
Tarkibi, %	26,1	25	48,9	100

Eritma miqdori:

28,507 + 2,70 + 0,3 – 2,068 = 29,439 kg (3.14-jadval).
3.14-jadval
Neytral sementatsiyalashning material balansi

Komponent	Cd, kg	Zn, kg	boshqal, kg	| H2SO4,kg	Jami
Yuklanadi
Sarflangan rux elektrolitlari	0,52	0,544	24,947	2,496	28,507
Soda	-	-	2,7	-	2,7
Rux change	-	0,84	-	-	0,84
Jami	0,52	1,384	27,647	2,496	32,047
Olinadi
Kadmiy shimgich	0,517	0,544	1,011	-	2,068
Eritma	0,003	0,84	26,096	2,496	29,439
СО2	-	-	0,54	-	0,54
Jami	0,52	1,384	27,647	2,496	32,496