Metallurgiya
Rux boyitmasini kuydirish jarayoni
Download 2.55 Mb. Pdf ko'rish
|
Metallurgiyaasoslarioquvqollanma (1)
- Bu sahifa navigatsiya:
- 6.3.3. Rux boyitmasini kuydirish jarayonining kimyoviy reaksiyalari
6.3.2. Rux boyitmasini kuydirish jarayoni
Boyitmani kuydirishdan asosiy maqsad - sulfidli ruxni tiklanish jarayoniga tayyorlangan oksid holatiga tezroq va kam sarf xarajatlar bilan o‘tkazishdir. Kuydirish natijasida kuyindi shunday holatda olish kerakki, undan keyingi qayta ishlash bosqichlarida ruxni ajratib olish ko‘rsatkichlari yuqori qiymatlarda bo‘lishi kerak. Shuning bilan bir qatorda, kuydirishda ajralib chiqayotgan oltingugurt birikmalari to‘laroq darajada sulfat kislotasi olish uchun yuborilishi lozim. Pirometallurgik usul uchun kuyindi aglomerat shaklda olinadi va aglomerta keyinchalik yuqori haroratda qattiq uglerod yoki boshqa tiklovchilar modda yordamida tiklanadi. Gidrometallurgiya usuli uchun tanlab eritishga mo‘ljallangan kuyindi quyidagi talablarga javob berishi kerak: 1) sulfidlarda oltingugurt miqdori iloji boricha kam bo‘lishi kerak (0,1-0,3 %); 2) kuyindida sulfat ko‘rinishdagi oltingugurt birikmalarining miqdori bir me’yorda bo‘lishi (Sso 4 2-4 %); 3) kuyindida mayda fraksiyaning (0,15 mm) yuqori miqdorda bo‘lishi; 4) ferrit va silikat shakldagi rux miqdorining kam miqdorda bo‘lishi. Zamonaviy amaliyotda tanlab eritish jarayoni uchun javob beradigan kuyindi qaynar qatlam (QQ) pechlarida, 900-1000 0 C oralig‘ida olinadi. 6.3.3. Rux boyitmasini kuydirish jarayonining kimyoviy reaksiyalari Jarayonning kimyoviy reaksiyalari deb, dastlabki xomashyoda birin-ketin o‘tadigan kimyoviy o‘zgarishlariga aytiladi. Jarayon natijasida boradigan kimyoviy jarayonlar yakuniy mahsulotlar bilan tavsiflanadi. Kuydirish jarayonida dastlakbi reaksiyalar uch turda bo‘lishi mumkin: ZnS + 2O 2 = ZnSO 4 ZnS + 1,5 O 2 = ZnO + SO 2 ZnS + O 2 = Zn + SO 2 168 Tajriba natijalariga ko‘ra, kuydirish jarayonida sulfidlarning oksidlanishidan boshlab 900 0 C gacha birinchi qattiq mahsulot bo‘lib ZnO paydo bo‘ladi. Yuqoriroq haroratlarda esa moddaning bug‘ holatga o‘tishi kuzatiladi va bu jarayon (3) reaksiyaning borishi bilan tushuntiriladi. Kuydirish jarayonida ikkilamchi rux sulfatlari quyidagi reaksiyalar natijasida paydo bo‘lishlari mumkin: ZnO + SO 3 = ZnSO 4 ZnFe 2 O 4 + SO 3 = ZnSO 4 + Fe 2 O 3 3ZnO + 2 SO 3 = ZnO * 2 ZnSO 4 3ZnFe 2 O 4 + 2SO 3 = ZnO * 2ZnSO 4 + 3Fe 2 O 3 Yuqorida qayd etilgan kimyoviy reaksiyalarning termodinamik ko‘rsatkichlari quyidagilar: Reaksiya t, 0 C G, kJ lg K m ZnS + 2O 2 = ZnSO 4 25 1000 - 675 - 383 118,6 36,3 ZnS+1,5O 2 = ZnO+SO 2 25 1000 - 440 - 253 77,4 24,0 ZnO+O 2 = Zn + SO 2 25 1000 - 104 - 123 18,3 11,7 Sulfidlarni oksidlanishida ikkilamchi reaksiyalarning termodinamik tavsiflari: Reaksiya t, 0 C G, kJ lg K m ZnS + 2O 2 = ZnSO 4 25 1025 - 76,5 - 12,2 118,6 0,49 2SO 2 +O 2 = 2SO 3 25 1025 - 196 - 179 24,3 16,80 169 Rux boyitmasini kuydirishda sulfat paydo bo‘lishi texnologik ahamiyatga ega. Sulfatlarni termodinamik turg‘unligi reaksiyaning ajralishi muvozanati bilan baholanadi: Reaksiya: ZnSO 4 = ZnO + SO 3 Ushbu reaksiyanining o‘zgarmas doimiyligi haroratga bog‘liqdir: lg Pso 3 = 11,757 – 8586,0 / T Rux boyitmasini kuydirishda, gaz tarkibida SO 2 va O 2 miqdoriga bog‘liq bo‘lgan holda, sulfatning maksimal paydo bo‘lish harorati 750 – 850 0 C ga to‘g‘ri keladi. Kuydirish davrida rux ferrit va silikat shakllarga bog‘lanishi mumkin: ZnO + Fe 2 O 3 = ZnO * Fe 2 O 3 ZnO + SiO 2 = ZnO * SiO 2 Bu ikkita birikma, keyingi tanlab eritishda sulfat kislotasida qiyin eriydi va ruxni isrofgarchilini oshiradi. Shuning uchun kuydirish jarayoni, rux ferriti va rux silikati iloji boricha kam hosil bo‘lishi bilan olib borilishi shart. Rux boyitmalarida ko‘pincha qo‘rg‘oshin va kadmiy bor. Asosan ular sulfid ko‘rinishda mavjuddir: PbS – galenit va CdS – grikonit. Kuydirish paytida qo‘rg‘oshin sulfidi 700–800 o C da qo‘rg‘oshin oksidi (PbO) holiga oson o‘tadi. Qo‘rg‘oshin oksidi esa noruda moddalar bilan reaksiyaga kirishib, past haroratlarda eriydigan birikmalar paydo qilishi mumkin. Kadmiy sulfidi 735 o C da alanga oladi va oksid shakliga o‘tadi. Ikkala sulfidlar yuqori haroratda uchuvchanlik xususiyatiga ega. Rux boyitmalarida mis xalkopirit, xalkozin va kovellin turlarida uchraydi. Bu birikmalarning kuydirish jarayonida o‘zgarishlari mis xomashyosini qayta ishlashda kechadigan jarayonlarga o‘xshashdir. Zamonaviy zavodlarda rux boyitmasini kuydirish jarayoni Qaynar qatlam («QQ») pechlarida o‘tkaziladi. “QQ” pechlarida kuydirish jarayonining boshqa turdagi kuydirish pechlaridan afzalliklari quyidagilardir: 170 1) yuqori ishlab chiqarish unumdorligi (oddiy pechlarga nisbatdan 2 – 3 marta yuqoriroq); 2) kuydirish jarayonining tartiblanishi va mahsulotning sifati; 3) chiqindi gazlarda SO 2 ning yuqori miqdori va undan sulfat kislotasini olishning qulayligi; 4) tanlab eritishda salbiy ta’sir etuvchi ferrit va silikat birikmalarini cheklangan holatda paydo bo‘lishi va boshqalardir. Rux zavodlarda, tarkibi har xil bo‘lgan, bir necha boyitmalar qayta ishlanadi. Shixta tayyorlash davrida boyitmalar shunday nisbatlikda olinadiki, ular rux, yo‘ldosh foydali element va zarar komponentlar bo‘yicha aniq tarkibga ega bo‘lishi zarur. Qayta ishlashga kelgan rux byitmasining taxminiy tarkibi, %: 45-60 Zn; 29-35 S; 6-12 Fe; 1,5-5,0 Al 2 O 3 ; 0,2-4,4 Pb; 0,1-3,0 Cu; 0,4-3,0; SiO 2 ; 0,5-1,5 CaO; 0,2- 1,0 MgO; 0,25-0,8 Cd; 0,01-0,4 As; 0,01-0,3 Sb 20-160 g/t Ag va 0,5-10 g/t Au. Shixta pechga quruq yoki bo‘tana shaklida yuklanadi. Tashqaridan keltirilgan va tarkibi yaqin bo‘lgan boyitmalar quruq shaklda qo‘llaniladi. Agarda rux zavodi boyitish fabrikasi yonida bo‘lsa, yoki boyitmalarning tarkibi katta farq qilsa, bo‘tana shaklda yuklash maqsadga muvofiqroq bo‘ladi. Quruq shixta olish uchun boyitmalar bir xil tarkibdagi shixta olish maqsadida aralashtiriladi va quritish barabanida qoldiq namlik 6-8 % gacha quritiladi. O‘zbekiston rangli metallurgiyasida rux boyitmalarini kuydirishda silindrik shakldagi «QQ» pechlari keng tarqalgan. Ularning tubini maydoni 34 m 2 , forkameralar maydoni 1,5 m 2 , balandligi – 10 m, kuydirilgan moddani ajralib chiqish balandligi 1,0-1,2 m. Soplalardagi teshiklar kesimi maydoni, podning maydoniga nisbatdan 0,8-1,0 % tashkil qiladi. Kukunsimon sulfidli rux boyitamlarini “QQ” pechida kuydirishda boyitma muallaq holda bo‘lishi uchun, pechga beriladigan gazning tezligi 10-12 m/sek tashkil etadi. Gazning tezligini oshirish, ortiqcha chang ajralib chiqishiga olib keladi. Agarda gazning tezligi pastroq bo‘lsa, shixta moddalari mallaq holatda ajralib chiqib, soplolarga cho‘kib qoladi. 171 «QQ» pechini normal ishlashi uchun uning hajmida issiqlik balansini ushlab turish kerak. Issiqlikni taqsimlanishi, %: texnologik gazlar bilan 60 %; chang va devor orqali sarflanishi 20 %. Issiqlikni qolgani maxsus moslama yordamida pechdan chiqarilishi kerak, aks holda issiqlik to‘planib moddani o‘ta qizishiga olib kelishi mumkin. Ortiqcha issiqlik maxsus trubkali kesson orqali pechdan tashqariga chiqariladi. Texnologik gazlar kotel – utilizator orqali o‘tkaziladi. Bu dastgohda issiqlikning 55 % bug‘ olishga ishlatiladi. Qolgan issiqlik isrof bo‘ladi Kotel- utilizator yuqori ko‘rsatkichli bug‘ ishlab chiqaradi (400-565 o C, 4,5 - 6,0 mPa va 1,1-1,4 t/t boyitmaga). Pechga beradigan havoni hajmi nazariy hisobotlardan kelib chiqadi va 1500- 1600 m 3 /t boyitmaga to‘g‘ri qiladi. Havoning ortiqcha berilishi 20-30 % (= 1,2 / 1,3). Kuydirish pechini normal ishlashi uchun quyidagi talablar bajarilishi kerak: 1) shixtaning mineralogik tarkibini va o‘lchamlarini doimiyligi va qatlamga bir xil tezlikda yuklanishi; 2) havoni pech tubi maydoni bo‘yicha bir xil taqsimlanishi; 3) pech hajmiga beriladigan havoning doimiy bosimi; 4) pechning ishchi hajmida va boshqa dastgohlarda o‘zgarmas bosim bo‘lishi. Sanoat ishlab chiqarish sharoitida qaynar qatlam havoning 15-16 kPa bosimida paydo bo‘ladi. Bulardan 4-5 kPa li pech tubining gidravlik qarshiligini bartaraf qilishga sarflanadi. Demak «QQ» pechining gidravlik qarshiligi taxminan 10 kPa ni tashkil qiladi. Download 2.55 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling