Navoiy kon-metallurgiya kombinati navoiy davlat konchilik instituti kimyo metallurgiya fakul
Download 0.57 Mb. Pdf ko'rish
|
nodir metallar metallurgiyasi
- Bu sahifa navigatsiya:
- Sianidning miqdorini hisoblash.
- Hisobotga qo‘yiladigan talablar.
- Tajriba ishi №6. Mavzu: Qo’rg’oshinni nodir metallardan ajratish. (Kupelyatsiya usuli). Ishning maqsadi
- Ishni bajarish tartibi.
- Keragli asbob va uskunalar
- Tajriba ishi №7. Mavzu: Oltinni - kumush qotishmalaridan ajratish. Ishning maqsadi
- Keragli asbob va uskunalar.
- Tajriba ishi №8. Mavzu: Oltintarkibli rudalarni AM-2B anioniti ishtirokida sorbsiyali sianlash jarayoni (2 + 2 soat). Ishdan maqsad
- Tajriba ishi №9. Mavzu: Oltinni ikkilamchi xom - ashyodan ajratib olish.
- Hisobotga qo’yilgan talablar.
- Tajriba ishi №10. Mavzu: Eritmalardan oltinni faollangan ko’mir yordamida sorbsiyali ajratib olish. Ishning maqsadi
- Hisobotga qo’yiladigan talablar.
- Foydalanilgan adabiyotlar.
|
Ishni bajarish tartibi. Oltinni rudadan sianlash usulida ajratib olish uchun eng qulay variantni tanlash lozim, bunda sianlashda ajratib olish ko‘rsatgichiga ta’sir etuvchi omillarni o‘rganish zarur:
a) sianid va ishqorning konsentraqiyasi; v) reagentlar sarfi.
Rudaning yirikligiga asosan aralashtirishning eng qulay davomiyligini aniqlaymiz. Tajriba davomiyligi 12;36 va 48 soat. Aralashtirishdan so‘ng oltin tarkibli eritmani filtrlaymiz va tarkibidagi oltin miqdorini aniqlaymiz, ajralish foizini hisoblaymiz va erishning eng qulay davomiyligini aniqlaymiz. Sianlash tajribasida olingan natijalar jadvalga kiritiladi. Nodir metallarni ajralishiga tasir etuvchi boshqa omillar ham xuddi shu kabi hisoblanadi. Oltinning ajralish darajasiga aralashtirish vaqtining tasiri. Jadval №1. Ko’rsatkichlar Aralashtirish vaqti, soatda 12
36 48
Yanchilgan ruda o’lchami, mkm
O’lchangan ruda, g
Sianid eritmasi miqdori, sm 3
NаCNning konsentratsiyasi, %: tajribagacha
Тajribadan so’ng
СаО(NаОН) miqdori, g
Aeratsiya vaqti, s
NаCN sarfi, kg/t
СаО sarfi, kg/t
Aralashtirgichning aylanish soni, ayl/min.
Eritmadagi oltin miqdori g/m 3
Chiqindidagi oltin miqdori, g/t
Oltinning ajralishi, %
Sianidning sarfi ustoz tomonidan belgilangan ruda tarkibiga bog‘liq. Sianidning sarfini misolda qaraymiz. Misol. Quyida keltirilgan tarkibli 1tonna ruda uchun sianid sarfini aniqlang, % : 74,2 SiO 2 ; 2,6 Al
2 O 3 ; 21,4 Fe 2 O 3 ; 0,05 FeS; 0,05 CuSO 3 ; 0,03 CuS; 0,2 ZnS; 0,25 Sb 2 S 3 . Hisoblashlarda sfalerit sianidda 1/40 miqdorda eriydi, qolgan minerallar 1/10 miqdorda eriydi deb qabul qilingan. Berilgan ruda tarkibida oltin miqdori 5,5 g/t, oltinning ajralishi 90% (q : s = 1:1).
Yechim. Reaksiya bo’yicha sianidning nazariy sarfini hisoblaymiz: 4Аu + 8CN ˉ + 1 2 O 2 + H 2 O → 4Аu(CN) 2 ˉ + 2OH ˉ (56)
Oltining ajralishini 90%ga teng deb olsak har tonna rudadan 5,5 ∙ 0,9 = 4,95 ≈ 5 g oltin eritmaga o‘tadi. Tenglama tuzamiz: Аu – 2CN ˉ 197 – 52 5 – х 52 5
1,3 г = 0,0013 кг CN . 197
x
Pirrotining erishi uchun sarf bo’ladigan sianid miqdorini aniqlaymiz. Bunda 50% pirrotin ishqor bilan qolgan 50% pirrotin esa sianid bilan ta’sirlashadi: а) FeS + 2OH ˉ → Fe (OH) 2 + S 2 ˉ; (57) b) Fe (OH) 2 + 2CN ˉ → Fe(CN) 2 + 2OH ˉ; (58) v) Fe(CN) 2 + 4CN ˉ → Fe(CN) 6 4 ˉ; (59) g) S 2 ˉ + CN ˉ + 1 2 O 2 + H
2 O → SCN ˉ
+ 2OH ˉ; (60) d) FeS + 7CN ˉ + 1 2 O 2 + H 2 O → Fe(CN) 6 4
+ 2OH ˉ. (61)
Yuqoridagi reaksiyalarga muvofiq proporsiyalarni tuzamiz: а) FeS – Fe (OH) 2
87,8 – 89,8
х = 0,03 kg Fe (OH) 2 ; 0,025 – х
б) Fe (OH) 2 – 6CN ˉ
89,9 – 156
х = 0,05 kg CN ˉ;
0,03 – х
в) FeS – S 2 ˉ
87,9 – 32
х = 0,009 kg S 2 ˉ; 0,025 – х
г) S 2 ˉ – CN ˉ
32 – 26
х = 0,007 kg CN ˉ;
0,009 – х
д) FeS – 7CN ˉ
87,8 – 182
x = 0,05 kg CN ˉ.
0,025 – х
Mis minerallarining erishida sianid sarfini aniqlash: а) CuCO 3 + 2CN ˉ → CuCN + CO 3 2 ˉ + 1 2 (CN) 2 ; (62) b) CuCN + 2CN ˉ → Cu (CN) 3 2 ˉ; (63) v) 2CuS + 6CN ˉ + H 2 O +
1 2 O 2 → 2Cu (CN) 3 2
0 ; (63) g) S 0
Yuqoridagi reaksiyalarga muvofiq tenglamalarni tuzamiz: а) CuCO 3
123,5 – 104
x = 0,04 kg CN ˉ;
0,05 – x
б) CuS – 3CN ˉ
95,5 – 78
0,03 – x
в) CuS – S 0
95,5 – 32
x = 0,01 kg S 0 ; 0,03 – x
г) S
0 – CN ˉ
32 – 26
x = 0,008 kg CN ˉ.
0,01 – x
Sfalerit eritishdagi sianid sarfini aniqlash: а) ZnS + 4CN ˉ → Zn(CN) 4 2 ˉ + S 2 ˉ; (65) b) S 2 ˉ + CN ˉ + ½O 2 + H
2 O → SCN ˉ+ 2OH ˉ. (66) ZnS sianidda 1/40 nisbatta eriydi deb, tenglama tuzamiz: а) ZnS – 4CN ˉ
97,4 – 104
x = 0,05 kg CN ˉ;
0,05 – x
б) ZnS – S 2 ˉ
97,4 – 32
x = 0,016 kg S 2 ˉ; 0,05 – x
в) S
2 ˉ – CN ˉ
32 – 26
x = 0,014 kg CN ˉ.
0,016 – x
Antimonitni eritishdagi sianid sarfini aniqlash а) Sb 2 S 3 + 6OH ˉ→ SbO 3 3
3 3 ˉ + 3H 2 O; (67) b) SbS 3
ˉ + 3CN ˉ + 1,5O 2 → 3SCN ˉ+ SbO 3 3 ˉ; (68) v) SbS 3 3 ˉ + 6OH ˉ
→ SbO 3 3 ˉ + 3H 2 O + 3S
2 ˉ. (68) Tenglama tuzamiz: а) Sb
2 S 3 – SbS 3 3 ˉ
339,6 – 217,8
x = 0,16 кг SbS 3 3 ˉ;
0,25 – x
б) SbS 3 3 ˉ – 3CN ˉ
217,8 – 78
x = 0,057 kg CN ˉ;
0,16 – x
в) SbS
3 3 ˉ – 3S 2 ˉ
217,8 – 96
x = 0,07 kg S 2 ˉ; 0,16 – x
г) S
2 ˉ – CN ˉ
32 – 26
x = 0,060 kg CN ˉ.
0,07 – x
Sianidning umumiy yig’indisi topamiz: 0,001 + (0,050 + 0,007 + 0,050) + (0,040 + 0,025 + 0,008) + (0,050 + 0,014) + (0,057 + 0,060) = 0,362 kg CN ˉ 1 tonna.
Hisoblashlar NaCN ning sarfi 0,68 kg/t tengligini ko‘rsatdi, zavod sharoitida bu ko‘rsatgich 0,25-0,75 kg/t tashkil qilishi maqsadga muvofiqdir. Eritmaning tarkibi:Au(CN) 2ˉ , Fe(CN)
6 4ˉ , SCNˉ, CNˉ, OHˉ, Cu(CN) 3 2ˉ , CO 3 2ˉ , Zn(CN) 4 2ˉ , SbO 3 3ˉ . Hisobotga qo‘yiladigan talablar. 1. Rudalarni sianlovchi tanlab eritish uchun sarflanadigan sianid miqdorini va eritma tarkibini hisoblash. 2.Sianid va ishqorning eritishdan oldingi
va eritishdan keyingi konsentratsiyasini aniqlash. 3. Oltinning eritmada ajralish darajasini hisoblash. 4. Barcha malumotlarni jadvalga kiriting.
1. Oltinning erish tezligiga sianid konsentratsiyasi va ishqor qanday tasir etadi? 2. Oltin va kumushning sianlash jarayonidagi xarakterli xususiyatlari? 3. Sianlash jarayoniga salbiy ta’sir qiluvchi qo’shimchalar? 4. Sian eritmalarining eskirishi deganda nimani tushunasiz? 5. Sianlash jarayonida qanday dastgohlarda amalga oshiriladi?
Tajriba ishi №5. Mavzu: Sian eritmalaridan oltin va kumushni rux kukunida cho‘ktirish orqali ajratib olish (sementatsiya).(4 soat).
o‘rgatish.
Sian eritmalaridan oltin va kumushni quyidagi usullar bilan ajratib olish mumkin: 1) Rux bilan cho’ktirish; 2) Alyuminiy bilan cho’ktirish; 3) Ionalmashinish qatroni yordamida sorbsiyalash; 4) Aktivlangan (faollangan) ko’mir yordamida sorbsiyalash; 5) Ekstraksiyalash; Sianlash jarayonining rivojlanib boshlanayotgan paytda sian eritmalaridan nodir metllarni cho’ktirishni asosiy usuli bu sementatsiya usulida cho’ktirish edi. Hozirgi kunda esa oltinni sian eritmalaridan ajratib olish ionalmashinish qatroni yordamida sorbsiyalash va aktivlangan ko’mirga asoslangan sorbsiya usuli keng qo’llanilmoqda. Alyuminiy bilan cho’ktirish kumushni cho’ktirishga asoslangan edi. Ekstraksiya usuli hozirgi kunda o’rganilmoqda. Oltinni rux bilan cho’ktirishni fizik kimyoviy asoslari. Sian eritmalarida metallar kuchlanishlar qatorida ruxning energiyasi (-1,26 V) oltin (-0,54 V) va kumushning (-0,31 V) energiyasiga ko’ra manfiydir. Shuning uchun rux metali sian eritmalaridan nodir metallarni osongina siqib chiqaradi: Zn + 4CN ˉ → Zn(CN) 4 2 ˉ + 2e; Е о = –1,26 В; (69) 2Au(CN)
- 2 + Zn = 2Au + Zn(CN) 2- 4 (70) 2Ag(CN) - 2 + Zn = 2Ag + Zn(CN) 2- 4 (71) Asosiy reaksiyalar bilan bir qatorda sementatsiya jarayonida qo’shimcha reaksiyalar ham boradi. Rux kuchli qaytaruvchi bo’lganligi sababli suv molekulalarini qaytarib gaz holidagi vodorod hosil qiladi.
2H
O = H 2 + 2OH - - 2e, φ o = -0,83 (72) Nodir metallarni cho’ktirishda kelayotgan sian eritmalarida hamma vaqt erigan kislorod ishtirok etadi. Yuqori oksidlanish energiyasini hosil qilgan kislorod rux ishtirokida qaytariladi va gidroksil ionlarini hosil qiladi.
O
+ 2H 2 O = 4OH - - 4e φ
o =+ 0,40 В (73) Nodir metallarni rux yordamida cho‘ktirish Rux sianda erib eritmaga o‘tadi: Zn + 4CN ˉ+ 2H 2 O = Zn(CN) 4 2 ˉ + 2OH ˉ + H 2 ↑; (74) 2Zn + 8CN ˉ+ 2H 2 O + O 2 = 2Zn(CN) 4 2
Ruxning sarf bo’lishi quyidagi reaksiya bo‘yicha boradi:
2Au(CN) 2 ˉ + Zn = Zn(CN) 4 2
1gr oltin olish uchun 0,19 gr rux sarf bo‘ladi, amaliyotda esa bu ko’rsatgich 10marta ko‘proqdir. Amaliyotda oltinni cho’kishini tezlashtirish maqsadida rux yuzasi qo’rg’oshin metali bilan qayta ishlanadi, ya'ni rux metali qo’rg’oshinni biror bir tuzi bilan qayta ishlanadi(nitrat yoki sirka kislotali). Aralashtirish sementatsiya jarayoniga ikki xil natija beradi, birinchidan oltinni qaytarilishini tezlashtiradi ya'ni cho’kishini tezlashtiradi, ikkindan kislorodni qaytarilishini tezlashtiradi bundan kelib chiqadiki ruxni bexudaga sarf bo’lishi oshadi. Shuning uchun amaliyotda sian eritmalaridan nodir metallarni cho’ktirishdan oldin dearatsiya jarayoni olib boriladi. Bu esa oltin sian anionlarini rux yuzasida diffuziya tezligini oshiradi, shu bilan birga oltinni qaytadan erishini va ruxni sarfini kamaytiradi. Nodir metallarni cho’ktirishda jarayon uchun quyidagi sharoitlar qulaydir: 1) Eritmalarni dastlabki kislorodsizlantirish (dearatsiya); 2) Yuqori sifatli yuzaga ega bo’lgan rux metalini ishlatish; 3) Ruxni qo’r’goshinlash; 4) Sian va ishqorni kerakli lekin juda ham yuqori bp’lmagan konsentratsiyasini ishlatish. Sementatsiya jarayonida ko’p hollarda eritma tarkibidagi qo’shimcha metallar zararli ta'sir ko’rsatadi. Ularning ta'siri shundan iboratki rux yuzasida zich parda qavat hosil qilib cho’kish jarayonini sekinlashtiradi, ayrim hollarda umuman to’xtatib qo’yadi.
Eritmada sulfidlarni ishtirok etishi natijasida rux va qo’rg’oshin sulfidlari hosil bo’ladi, bu esa jarayonni sekinlashtiradi. Eritmada mishyak ishtirokida ruxni izolyatsiya qiladigan kaltsiy arsenat hosil qiladi. Eritmadagi mis metali rux ishtirokida osongina siqib chiqariladi va uning yuzasini qoplaydi. Mis konsentratsiyasi yuqori bo’lgan hollarda cho’kish jarayonini mutloq to’xtatib qo’yadi. Bu hollarda misdan tozalash maqsadida eritmaga birinchi qo’rg’oshinsizlashtirilgan rux ishlatiladi, ya'ni mis rux metali yuzasiga cho’kadi, undan keyin qo’rg’oshin bilan qayta ishlangan rux ishlatiladi. Chunki qo’rg’oshin bilan qayta ishlangan rux metalida misni cho’kishi qiyin boradi.
Sian cho‘kmalarini qayta ishlash. Rux yordamida nodir metallarni cho’ktirish natijasida murakkab tarkibli sian cho’kmalari hosil bo’ladi. Oltin va kumush bilan bir qatorda cho’kma tarkibida ortiqcha rux, qo’rg’oshin metali, rux karbonati va gidroksidi, kaltsiy karbonati va gidroksidlari, mis, temir, mishyak, surma va tellur birikmalari uchraydi. Cho’kma tarkibida hatto dastlabki ruda tarkibida juda ham kam miqdorda bo’lgan metallar ham yig’ilib konsentratsiyasi oshib boradi. Cho’kma tarkibi sianid eritmasining tarkibiga va cho’ktirishni olib borilishiga bog’liq bo’ladi. Oltin, rux, qo’rg’oshin va mis cho’kma tarkibida quyidagi miqdorda bo’lishi mumkin: % 5-30 oltin, 20-60 rux, 4-20 qo’rg’oshin, 20-30 mis. Cho’kmalarni qayta ishlash uning tarkibiga qarab aniqdanadi. Keng tarqalgan usullardan biri bu kislota bilan qayta ishlab keyin quritishdan va uni yuqori haroratda eritib oltin kumushli qotishma olishdan iboratdir. Bu usul bo’yicha, yuvilgan cho’kma sulfat kislotani 10-15%li eritmasi ishtirokida tanlab eritishga keladi. Bu jarayonning asosiy maqsadi rux va kislotada eriydigan metallardan tozalashdir.
500-750sm 3 li stakanga 250 sm 3 eritma solinib, 0,5gr kaliy sianidi, 3gr rux kukuni va 5-10tomchi 10%li uksusli qo‘rg’oshin qo‘shiladi. Namuna 80 °C da qumli hammomda 0,5-1soat qizdiriladi va aralashtiriladi. Keyin namunaga 30sm 3 10%li uksusli qo‘rg’oshin qo’shiladi, aralashtiriladi va qaynaguncha qizdiriladi. Namuna 10-15minut qaynatiladi, sovutiladi va 20 sm 3 konsentrlangan xlorid kislotasi qo’shiladi, so’ng metallik rux qolguncha qizdiriladi. Eritma rangsizlangandan so’ng uni filtr qog’ozidan o’tkazib olamiz. Boshlanishida filtr orqali barcha eritma o’tkaziladi, qo‘rg’oshinli maxsulot kolbada qoladi, uni avval 2-3 marta qaynoq suvda keyin sovuq suvda yuvamiz, filtrlaymiz.
1. Aralashtirish jarayoni sementatsiyaga qanday ta’sir ko’rsatadi? 2. Oltin va kumushning sementatsiyalash jarayonida qanday sharoitlarda olib boriladi? 3. Sementatsiya jarayoni afzallik va kamchiliklari? 4. Sementatsiya jarayonida rux sarfi qaysi omillarga bog’liq bo’ladi? 5. Sementatsiya jarayoni qanday dastgohlarda amalga oshiriladi?
Tajriba ishi №6. Mavzu: Qo’rg’oshinni nodir metallardan ajratish. (Kupelyatsiya usuli). Ishning maqsadi: Talabalarga metallarni uchirish (distilyatsiya) yo’li ajratish usuli bilan tanishtirish. Nazariy ma'lumot. Kupellash deb atalgan bu usul nodir metallarni boshqa metallardan ajratish uchun qo’rg’oshinning o’ziga xos xossalariga va kupel deb ataluvchi idishning metall oksidlarini o’ziga yutish qobiliyatiga asoslangan. Kupel - olovbardosh ashyolar va hayvon suyagi talqoni aralashmasidan tayyorlangan havonchasimon idish. Bu usulda nodir metallarni qo’rg’oshindan uchirib ajratish uchun quyidagilarga asoslangan. Qo’rg’oshin 327 0 C dan yuqori haroratda erib, 900 0 C da oksidlanib bug’ holatiga o’tadi. Bu jarayon harakatlanayotgan havo oqimi sharoitda o’tadi. Qo’rg’oshin havodagi kislorod hisobiga oksidlanadi: 2Rb +O 2
O’z navbatida RbO kuchli oksidlovchi bo’lgani uchun, boshqa metallarni oksidlaydi. Masalan: 2Cu + RbO = Rb + Cu 2 O (77) Metallarning oksidlari (98 % gacha) kapel idishi devorlariga singib yutiladi. Kapel- idishga RbO ning 1,5-2,0 % qismi yutiladi xolos. Misdan tashqari (Fe, Ni, Co), unsurlari bo’lsa, ular kupellash jarayoniga salbiy ta'sir ko’rsatadi. Bunday hollarda yuqoridagi metallar, sherber usuli bilan toshqol tarkibiga o’tkazilib yuborilishi kerak. Kapel idish o’zining 75% massasigacha bo’lgan qo’rg’oshinning oksidini o’ziga yutishi mumkin. Ishni bajarish tartibi. 1. Kapelni toblash. 500 0 C haroratgacha qizdirilgan mufel pechiga kupellar qisqichlar bilan joylashtiriladi va 900°C haroratda kupellar 30min davomida toblanadi. Bu esa kupel tarkibidagi suv zarralarini, SO -2 va organik moddalarni chiqarib yuborishga yordam beradi. Qo’rg’oshinni parchalanib sachrashidan saqlaydi. 2. Kupelga verkbley (nodir metalli qo’rg’oshin) joylashtiriladi. Verkbley bolg’acha bilan kub shaklida zichlantirilgan bo’lishi kerak. Bu bilan verkbley g’ovaklari yo’qotilib, verkbley tez qizishga va qo’g’oshin oksidini tezroq uchishiga imkon beradi. 3. Qo’rg’oshinning erishi. Qo’rg’oshin erib dudlana boshlaydi. Bu kupilyatsiya jarayoni boshlanishidan darak beradi. Qo’rg’oshin oksidi (glet)eriy boshlansa u t = 688 °C havonchaga yutila boshlaydi. 4. Qo’rg’oshinning oksidlanishi. Verkbley ustidan oq - tutun qo’rg’oshin oksidi burkirab chiqa boshlashi bilan mufel qopqog’ini qiya ochib, harorat pasaytiriladi. Qiya eshikchadan havo kirib, qo’rg’oshinning oksidlanishini tezlashtiradi. Haroratning pasaytirilishiga sabab reaksiya paytida issiqlik chiqadi. Kupilyasiyaning tugashi mufel qopqog’i yopiladi. Harorat yana oshiriladi. Chunki : 1) Qolgan qo’rg’oshinning erish harorati yuqori. 2) Qotishma tarkibida qo’rg’oshin kamaygan bo’lib, uning oksidlanishdan ajralgan harorat kamaygan bo’ladi. Jarayon oxirida qotishma go’yo aylana boshlaydi. Chunki uning ustidagi yupqa qo’rg’oshinq oksidi buralib ucha boshlaydi. Bu jarayon «tojxonning gullashi» deyiladi. Chunki kattakon qotishmalardan mittiriq-sariw oltin, yoki oltin-kumush «mitti toj» simon qotishma qoladi. Mufel sovutilib, uning ichidan «mitti toj» qotishma chiqarib olinadi. Bu qotishma «Dore kotishmasi» deyiladi. Dore ruscha «Dragotsenniy metall» so’zidan qisqartirib olingan, bo’lib u oltin va kumush qotishmasini bildiradi. Bu mitti qotishma analitik tarozida o’lchanadi.
1. Verkbley; 2. Mufel pechi;
3.
Shamotli havoncha; 4.
Ushlagich qisqichlar;
5. Himoya to’siq (yuz va ko’zga) ko’zoynak; 6.
Olov bardosh qo’lqop; 7.
Xalat; 8.
Rezina gilamcha; 9.
Analitik tarozi; Hisobotga qo’yiladigan talablar. 1.
Bajariladigan ishni yoritish. 2.
Kupilyatsiya jarayonini ifodalash. 3.
Reaksiya va hisob amallarini keltirish. Nazorat savollari? 1.
Kupelyatsiya jarayoni nimaga asoslangan? 2.
Texnika xavfsizligi nimalardan iborat? 3.
Nimaga "mitti toj" deb ataladi? 4.
Verkbley nima?
Tajriba ishi №7. Mavzu: Oltinni - kumush qotishmalaridan ajratish.
ajratishni talabalarga o’rgatish.
Affinaj - nodir metallarni qo‘shimchalardan tozalash va toza oltin hamda kumush yoki boshqa nodir metallar har birini toza holda olish demakdir. Kislotali usul nodir metallarni ajratishda turli kislotalardan foydalanishdir. Bunda qo‘shimchalar hamda nodir metallardan biri eritmaga o‘tsa, biri cho‘kmada qoladi. Nitrat kislotasini qo‘llash bu kislotada kumushning tanlab erishiga asoslangan. Oltin va kumushni ajratish yaxshi borishi uchun, qotishma tarkibidagi kumush, oltinga qaraganda ikki barobar ko‘p bo’lmog‘i zarur. Bunda Cu, Pb, PbO va shu kabi qo‘shimchalar eritmaga o‘tadilar. Eritmaga o’tgan kumush temir yoki rux yordamida cho’kmaga cho’ktirib so’ng pechda eritilib quyma shaklida qoliplarga quyiladi. Cho’kmadagi oltin quritilib, pechlarda eritilib, u ham maxsus qoliplarga quyilib quyma tayyorlanadi. Bunda oltinning tozaligi -99,99 nchi namunaviy talabga javob beradi. Agarda oltin-kumush qotoshmasida 7,5% va Pb- 0,25% dan oshmasa, uni konsentrlangan sulfat kislotasida eritish mumkin. Agar Cu va Pb ko’p bo’lsa, hosil bo’lgan CuSO 4 va PbSO
4 pardalari nodir metall yuziga kislota borib eritishiga xalaqit qiladi. Qizdirilganda kumush eritmaga o’tib oltin cho’kmaga o’tadi. Eritmadagi kumush mis yordamida sementatsiya usuli bilan cho’ktiriladi . Eritmani sovutish yo’li bilan kumush sulfat tuz kristallari Ag 2 (SO)
4 olinadi. Cho’kmadan xoli eritma, yangi sulfat kislota bilan avvalgi konsentratsiyasi tiklanib, qayta ishlatiladi. Kristall holdagi Ag 2 (SO)
4 , issiq suvda eritiladi va temir yordamida qaytariladi, uni issiq suvda yuvib, suzib, suvi chiqarilib quritiladi va pechda eritib quyma quyiladi. Hosil bo’lgan kumush 980-990 namunaviy quyma bo’ladi. Kislota usulidagi tozalash, nodir myotallarni, elektroliz yo’li bilan tozalashdan oldin qo’llanadi. Elektroliz yo’li bilan olingan toza-sof oltin va kumushlar eng yuqori namunali quyma quyishga imkon beradi.
Oltin-kumush kotishmali "mitti toj" qotishma nitrat kislotasining suvdagi aralashmasi HNO 3 : H
2 O = 1:7 nisbatda isitilib eritiladi. (Au +Ag) + 4HNO 3 = (Au) + AgNO 3 + 3H
2 O+ NO
Oltin - kumush qotishmasini eritish uchun uni hovoncha (tigel) ga solinadi. Hovonchani elektroplitka ustiga quyib bug’ paydo bo’lguncha qizdiriladi. So’ngra naychisimon qisqich bilan tigeldagi oltin-kumush qotishma olib, ushbu kislotaga solinadi. Kumush eritmaga o’tadi. Kumush erib bo’lguncha havo pufaklari chiqib turadi. Havo pufaklari ajralishn tugashi, kumushning erib bo’lganidan darak beradi. Agar lozim bo’lsa kumush erib bo’lguncha kislota quyib turiladi. Kislota tigelga shisha tayoqcha yordamida qo’shiladi. Eritma oxistalik bilan boshqa tigelga quyiladi, bunisida esa oltin qoladi. Oltin cho’kmasi distillangan suv bilan 3-4 marta tindirilib to’kish orqali yuviladi. So’gra tigel asta-sekin elektroplita ustiga, cho’kma sariq tusga kirguncha qizdiriladi. Oltin cho’kma sariq tusda kovak bulishi kerak. Agarda oltin cho’kma-kukun yaltirab, unda kumushrang tovlansa demak bu kumush to’liq erimagandan darakdir. Kumush batamom erishi uchun Q : S qattik va suyuqliq nisbati Q : S = 3+20 : 1 bo’lishi kerak. Agar qotishma «mitti toj»da erimasa, kvartlab (turt taraflama namuna olish), unda kumush miqdori hisob asosida qo’shib mufel pechiga qo’yib eritiladi, turt taraflab namunalash quyidagicha bajariladi: Maxsus tigelda kupilyatsiyalab pechda eritish. Nitrat kislotasida qaytadan eritish. Qotishma "mitgi toj" yuvilgandan so’ng quritish shkafida quritiladi va miqdori o’lchanadi. Oltin va kumush miqdori gr/t hisobida o’lchab topiladi.
1. Avvalgi tajribadagi oltin-kumush qotishmasi; 2. Nitrat kislotasi eritmasi HNO 3 : H 2 O = 1:7; 3. Distillangan suv (qaynoq); 4. Chinni tigellar; 5. Elektroplitka; 6. Rezina to’shakcha; 7. Xalatlar; 8. Texnik-analitik tarozi; 9. Tomizg’ichlar.
1. Bajariladigan ishning tavsiloti; 2. Reaksiyalarning borishini tushuntirish; 3. Bajariladigan ishni tartiblash; 4. Mazkur ishni bajarishdagi texnika xavfsizligini yoritish.
1.
Affinajdan ko’zlangan maqsad nima? 2.
Nodir metallarni kislotalar yordamida affinajlashdan maqsad nima? 3.
"Mitti goj" (korolyok) nima?
Tajriba ishi №8. Mavzu: Oltintarkibli rudalarni AM-2B anioniti ishtirokida sorbsiyali sianlash jarayoni (2 + 2 soat). Ishdan maqsad: Talabalarga sorbsiya va desorbsiya jarayonlari haqida tushuncha berish. Nazariy ma’lumot. Ishlab chiqarish zavodlari sianid eritmalari tarkibida quyidagi ionlar bo‘ladi: Ag(CN) 2
3 2 ˉ, Cu(CN) 2 ˉ, Zn(CN) 4 2
4 2 ˉ, Fe(CN) 6 4 ˉ, Co(CN) 4 2 ˉ, (CN)ˉ, SCN ˉ , OH ˉ , AsO 3 3 ˉ, AsS 3 3 ˉ , SbO 3 3 ˉ va boshqalar. Nodir metallar sianli eritmalar tarkibida komples anion shaklida joylashgan bo‘lib, ularning sorbsiyasi uchun anionitlardan foydalaniladi. Nodir metallarni sianli eritmalardan ionalmashinuvchi smolalar yordamida sorbsiyalash jarayoni quyidagi reaksiya bo‘yicha amalga oshiriladi:
→ R
n Me(CN)
i
+OH ¯,
(78) bunda Me – Au, Ag, Cu, Zn, Ni va boshqalar; R – qatron tuzulishi - organik birikma; n - kompleks anionning valentligi(1dan4gacha); i - koordinatsion soni (2-6 teng g). Sorbsiyadan oldin qatron «zararlanishi» mumkin, misol Cl-qo‘shimchasi bilan: ROH + Cl = RCl +OH ¯. Sianlash jarayonida oltin va kumushni sorbsiyalashda quyidagi ko’rinishdagi anionitlar ishlatilishi mumkin: 1) Kislotali va ishqoriy muxitda kuchli darajada dissotsialanuvchi, turtlamchi ammoniy yoki piridin asosli funksional guruxga ega bulgan kuchli asosli anionitlar.(AM, AB-17, AMP); 2) Neytral va ishQoriy muxitda qiyin dissotsialanuvchi, birlamchi, ikkilamchi va uchlamchi aminoguruxga ega bo’lgan kuchsiz asosli anionitlar.(AH-18, AH-21, AH-31); 3) Aralash asosli anionitlar, ya'ni polifunksiyali - kuchli asosli va kuchsiz asosli guruxlarni saqlagan anionitlar (AM-2B, AP-2, AP-3). Keng yuzali smolalar boshqalaridan mexanik mustaxkamligi, yuqori sorbsiyalanish tezligi, keng hajmliligi va nodir metallarga nisbatan tanlovchanligi yuqoriligi bilan ajralib turadi. Nodir metallarni ionalmashinuvchi jarayonlar quydagi usullarda qo‘laniladi. 1. Tindirilgan eritmadan oltin va kumushni sorbsiyalash; 2. Sianlangan eritmadan oltin va kumishni sorbsiyalash; 3. Sorbsiya va sianlash jarayonini birgalikda olib borish. Ikkinchi usulning avzaligi qimatbaho filtirlarning qo‘lanilmasligi, kamchiligi esa oltining yo‘qotilishi ko‘p. Uchinchi jarayon davomiyligining qisqaligi (8-12 soat). Sorbsiya jarayonida oltin va kumushning ajralishi 96-98 % tashkil qiladi. Eritishga keladigan yanchilgan mahsulot o‘lchami -0.15 mm miqdori 80-90 % da bo‘ladi. Sorbsiyalash jarayoni bir necha ketma-ket joylashgan dastgohlardan (8-12) tashkil topgan bo‘lib bular setkalar va aralashtirish qurilmalari bilan jihozlangan, qarama-qarshi oqimda, to‘xtovsiz ishlaydigan qurilma (pachuk) lardan iborat. (1- chizma). Sian eritmalaridan oltin va kumushni sorbsiyalashda ionalmashuv hajmi va selektivligi jihatidan juda yuqori, kuchli va kuchsiz asosli ionogen guruxlarga ega bo’lgan bifunksiyali anionitlar hozirgi kunda keng qo’llanilmoqda. Bunga AM-2B markali anionit kiradi. Uning tarkibi aminlangan xlormetil radikalini saqlagan stirol va DVB trialkilamin aralashmasidan iborat. Anionit AM-2B yuqori mustaxkamlikka ega DVBni konsentratsiyasi 10-12%gacha.
Sorbsiya jarayonida qo‘llaniladigan qatron o‘lchami 0,3mm dan 2mm gacha bo‘lib, uni bo’tanadan teshiglari o‘lchami 0,25-0,3 mm gacha bo‘lgan setkalar yordamida ajratiladi. Ionitning nodir metallga nisbatan hajmini oshirish uchun, dastlabki sianlash jarayoni orqali eritmada oltin va kumushning konsentratsiyasini ko‘tarish maqsadga muvofiqdir.
1 - Yuza qoplamasi (korpus); 2 - pastki aerolift; 3 - yuqorigi aerolift; 4 -yon tomondagi aerolift; 5 - ajratuvchi panjara (setka).
O‘lchangan (100 g) oltintarkibli rudani 500 sm 3 idishga joylashtiramiz. So‘ng 200 sm 3 H 2 O (Q : S = 1:2), ishqor (NaOH) va o‘tkir sianid eritma (21,2%)si qo‘shamiz natijada erkin sianid konsentratsiyasi 0,10% ni, ishqor esa 0,02% ni tashkil qilishi lozim. Oksidlovchi sifatida qoshiqchada (0, 25 g) bariy peroksid qo‘shamiz. Ishqor miqdorini hisoblash: 0,02% = 0,2 g/dm 3 . NaOH - 0,2 g/dm 3 . Shunday qilib 0,2 dm 3 suv o‘zida 0,04 g NaOH (40 mg) saqlaydi. O‘tkir sianidning miqdorini hisoblash: 212 g/dm 3 ∙ х = 1 g/dm 3 ∙ 0,2 dm 3 ,
0, 2 212
x = 0,00094 dm 3 ≈ 1 sm
3 .
Konussimon idishga 1gr quruq AM-2B smolasi solamiz. So‘ngra idish sorbsiyali tanlab eritish uchun 24soat davomida silkituvchi qurulmaga o‘rnatiladi. Har soatda eritma sianid va ishqorga tekshirib turiladi. Agar reagentlar miqdori kamayib ketsa, ulardan keragicha qo‘shiladi. Tanlab eritish tugagundan so‘ng, qatron bo‘tanadan g‘alvir yordamida ajratiladi. Elakda qolgan smola suv yordamida 1 necha marta yuviladi. Qatrondan ajratilgan bo‘tana filtrlanadi va filtrat sianid va ishqorga tekshiriladi.
1.
Ionalmashinuvchi smolalar yordamida sorbsiya va desorbsiyalash jarayonini nazariy asoslash. 2. AM-2B smolasining nodir metallga nisbatan hajmini ko‘rsating. 3. Sorbsiyalovchi pachuklardan birining eskizini tasvirlang. 4. Reagentlar sarfini hisoblashni keltiring. Nazorat savollari? 1. Oltinni sorbsiyalashda qaysi turdagi anionitlardan foydalaniladi? 2. Nima uchun aynan aralash turli ionitlar samaraliroq? 3. Sorbsiyalash jarayoni qanday dastgoxlarda amalga oshiriladi?
Tajriba ishi №9. Mavzu: Oltinni ikkilamchi xom - ashyodan ajratib olish.
texnologiyasp bilan tanishtirish.
Xo’jalikda ishlatilib sinishi yoki buzilishi oqibatida yaroqsiz bo’lib qolgan zargarlik buyumlari: (taqinchoklar), oltin suvi yuritilgan siniq choynak-piyola, asbob- uskunalar xom-ashyo bo’lib xizmat qilishi mumkin. Oltinni ikkilamchi xom- ashyolardan ajratib olish uchun xar xil usullar yaratilgan. Ularning eng samaralisi 1975-76 yillarda C.L.Abduraxmonov va boshqalar tomonidan ixtiro qilingan, oltinni tiomochevina eritmasi yordamida ajratib olish usulidir. Bu jarayon uncha murakkab bo’lmay, quyidagicha tasvirlanadi: Singan idish tiomachevina eritmasi bilan 0,5-1,0 soat yordamida pH = 1+2 sharoItida temir sulfati aralashmasida ishlov beriladi. Tiomachevina eritmasiga utgan oltin AG-3 pista ko’miriga sorbsiyalanib ajratib olinadi. Tiomachevina sinil tuzlariga nigbatan zararsiz erituvchidir. Eritish jarayoni quyidagi reaksiyalar orqali boradi: Au - е = Au + = - 1,692 В (79) Au + + 2CN(NH 2 ) 2 = Au[CS(NH 2 )
] 2 + = + 1,496 В (80) Au +2CN(NH 2 )
- е = Au[CS(NH 2 ) 2 ] 2 = - 0,196 В (81) Fe 3+ + е = Fe 2+ + Au + Fe 3+ + 2CS(NH 2 )
+ Au[CS(NH 2 ) 2 ] 2 + + Fe
2- = +0,771В (82) E 0
9 (83)
Temir III ionlari ham tiomachevinani oksidlaydi. Hosil bo’lgan formamedin disulfid [CS(NH 2 *NH 2 ) 2 ] ichki oksidlovchi (elektron tashuvchi) hisoblanadi. [CS(NH
2 *NH
2 ) 2 ] = 2Н + +2е = 2[CS(NH 2 ) 2 ]
= 0,42 B (84) + 2Au + 4[CS(NH 2 )] 2 – 2e = 2 Au[CS(NH 2 ) 2 ] 2 + = -0,196B 2Au + [CS(NH 2 *NH 2 ) 2 ] 2 + 2CS(NH 2 ) 2 + 2H + = 2Au[CS(CNH 2 ) 2 ] 2 + (85) E 0 =0,224; ⌂G = - 43,285 кДж; К = 5,7*10 -38
Reaksiyaga ko’ra oltinni erib eritmaga o’tishi tezligi tiomachevina va disulfidning molyarligi 2:1 nisbatda bo’lganda amalga oshadi. Formamidin sulfid suvda yomon eriydy: (1x10t/l) shunga ko’ra tiomachevinaning minimal konsentratsiyasi eritmada: 2x10 -1 x76 = 0,0152 g/l bo’lishi kerak. Chinnilar ustiga surilgan oltin suvi juda yupqa (0,1-0,6 mkm) bo’lib, uni yuqorida aytilgan eritmada oson eritish mumkin. Siniq chinni idishlardagi oltin «suvi»ni eritish uchun eritma tarkibi quyidagicha bo’lishi aniqlangan: Temir sulfati oksidi-10g, tiomachevina-0,5g/l, Sulfat kislota-0,5ml/l. (pH = 1-2s). Ishni bajarish tartibi. Xom-ashyo hisoblangan chinni idish sinig’ini 50-60 mm o’lchamagacha maydalaniladi. So’ng oltin suvi yurtilgan yuza maydoni o’lchanadi. Miqdori 100g bo’lgan xomashyo 0,5l hajmli chinni stakan ga to’kilib, unga 400ml vodoprovod suvi quyiladi keyincha esa unga 0,5ml konstrlangan sulfat kislata, 10g/l miqdorda temir sulfati solinadi. Eritma shisha tayoqcha bilan temir sulfat erib bo’lguncha aralashtirib, so’ngra unga 0,5g/l hisobida tiomochovina to’kiladi. Eintmali stakanga chinni sinig’i oxista joylashtiriladi. Vaqti belgilanadi. Har 5 minutda uni shisha tayoqcha bilan aralashtirib turiladi. Bu tajriba 30min davom etadi.Tajribani to’xtatib , eritma boshqa 0,5l hajmli-chinni stakanga quyiladi. Yuvundi suvlar asosiy eritmaga qo’shiladi. Idish sinig’i stakandan olinib, quritilib, undagi oltin suvi yuzasi yana o’lchanadi. Singan yuza qismidagi ajratib olingan oltin miqdori quyidagi formula bo’yicha topiladi:
Е = S
2 /S 1 *100%
Bunda; S 1 - Xomashyodagi oltin «suvi» yuzasi, mm; S 2 – Tajribadan keying oltin «suvi» yuzi mm 2 . Bu tajribalarni bir necha bor takrorlash mumkin. Olingan natijalar 2-jadvalda keltirilgan.
2-Jadval. Tajribalar natijalarti: Tajribalar Oltin ajratib olish, %
3 4 5 Umumiy C Tiomachevina 0,5 g/l. С Fe 2
4 ) 3 10 2 / 8 g/l.
С H 2 SO 4 ,
2 g/l. T = 30 min.
Eritma oltinni pista ko’mir bilan sorbsiyalash orqali ajratib olish tajribasi uchun saqlab qo’yiladi.
Keragli asbob va uskunalar 1. Chinni sinig’i (50-60 g); 2. Tiomochevina; 3. Sulfat kislota; 4. Temir sulfati; 5. Chinni stakan (0,5l) 2-3 dona; 6. Shisha tayokcha; 7. Texnik tarozi va toshlari; 8. Shisha stakanlar 200-300mm; 9. Lineyka.
1. Bajarilgan ishni yozma ravishda bayon eting. 2. Kimyoviy reaksiyalarni, hisoblarni keltiring . 3. O’z taklif muloxazalaringizni bildiring.
4. Nima sababdan oltin tiomochevina eritmasida eriydi? 5. Temir sulfat nima uchun zarur? 6. Tanlab eritishda sulfat kislota nima uchun kerak?
Tajriba ishi №10. Mavzu: Eritmalardan oltinni faollangan ko’mir yordamida sorbsiyali ajratib olish. Ishning maqsadi: Talabalarga eritmalardan oltinni faol kumirga yuttirib ajratib olish usulipi o’trgatish. Nazariy malumot. Katta yuzaga ega bo’lgan pista ko’mir va faol ko’mirlar tiokarbamid va sinil tuz eritmalaridan metall ionlarini adsorbiyalashga qodirlar. Bunga sabab, kislorod ko’mirda qaytarnlib perekis vodorod va gidrooksid ionlarini hosil qiladi. O 2
2 O + 2e = H 2 O
+ 2OH (86) Natijada elektronlarni yutilganda ko’mir yo manfiy yoki musbat zaryadlanib oltinning kompleks ionlarini (anionlar yoki kationlar) o’ziga yutadi. Hozirgi amaliyotda faol ko’mir sorbsiyalash jarayonidan siqib chiqarilgan. Buning sababi shuki, ko’mirning shimish( sorbsiyalash) hajmi past( 5-15 mg/g) va mo’rt, ion almashinuvi smolalarining hajmi esa oltinga nisbatan 8-26 mg/g dir.
Avvalgi tajribalarda olingan oltinli tiokarbomit eritmasiga faol ko’mir 0,1 - 0,074 mm o’lchamligi qo’shiladi. Bunda asosan ko’mirning yodli - KAD, SKT yoki BAU markalari ishlatiladi. Sarf qilinadigan faol ko’mir miqdori quyidagi nisbatda bo’ladi. Oltinning eritmadagi miqdori, g/t 0,01-0,05 0,05-0,2 0,2-1,0
Eritma hajmi, l Ko’mir, g 5-10 0,5
2-3 0,5-1,0
0,5-1,0 1,0-1,5
Ko’mir eritma bir soat davomida aralashtirib turiladi, keyin eritmadan ko’mir suzish yo’li bilan ajratiladi. Keyin esa distillangan suv bilan yuviladi, so’ng quritilib mufel pechi ichida kuydiriladi. Kukun azot va xlor kislota aralashmasida eritiladi. Kislotalar aralashmasi miqdori 10-20 ml bo’lib HNO 3 : HCl = 1:3 nisbatda bo’ladi, eritma xlorid kislotasi bilan 3 marta bug’lantirilib oltin AuC1 3 holga o’tkaziladi. Oltin miqdori yodometrik usulida titrlab aniqlanadi. Agarda oltinni «Probir» usulida aniqlash iloji bo’lsa, oltinlii eritma ko’mir bilan yaxshi aralashtirilib unga 50 g glyot(RbO) qo’shiladi va yaxshilab qorishtirilgandan so’ng suziladi. Ko’mirli cho’kma quritiladi, flyuslar qo’shib shixta tayyorlab, uni eritiladi. (20 g glyot va 5 g temir oksidi).
1.
Oltinli eritma; 2.
Ko’mir; 3. Suzish dastgoxi; 4. Mufel pechi; 5. Qorishtirgich; 6. Kislotalar (HC1, HNO 3 );
7. Kaliy yodid; 8. Tiosulfat; 9. Titrlash qurilmasi.
1.
Bajarilgan ishni yozma bayonlash. 2.
Ro’y beruvchi reaksiyalarni tushuntirish. 3.
Ish haqida o’z fikr muloxazangizni bildiring.
1. Oltinning ko’mirga sorbsiyalanishininimaga asoslangan? 2. Ko’mirning qatronga nisbatan kamchiligi nimada? 3. Oltin qanday usullar bilan aniqlanadi?
Foydalanilgan adabiyotlar.
1. I.N. Maslеnitskiy, L.V. Chugaеva. «Mеtallurgiya blagorodnix mеtallov» M.: Mеtallurgiya. 1987 y. 2. «Probotobiraniye i analiz blagorodnix mеtallov». Spravochnik pod rеdaktsiеy I.F. Barishnikova. M.: Mеtallurgiya, 1988. 3. N.I. Utkin. «Proizvodstvo svеtnix mеtallov». M.: Intеrmеt Injiniring. 2000, 345 s. 4. «Nachala mеtallurgii». Pod rеduktsiеy V.I.Koroticha. Еkatеrinburg UGTU, 2000, 376 s. 5. V.I. Zеlеnеv. «Mеtodika isslеdovaniya zolotosodеrjahix rud». M.: Nеdra. 1978. 6. M.A. Mеrеtukov, V.L. Orlov. «Mеtallurgiya blagorodno`x mеtallov» (Zarubеjniy opo`t). M.: 1991. 7. Strijko L.S. «Mеtallurgiya zolota i sеrеbra». M.: MISIS. 2001. 8. Kotlyar Yu.A., Mеrеtukov M.A., Strijko L.S. «Mеtallurgiya blagorodnix mеtallov»: Uchеbnik. M.: MISiS, Izdatеlskiy dom «Ruda i mеtalli`», 2005.
http://www.stall.uz - «O‘zbekiston metallurgiya kombinati» xissadorlik ishlab chiqarish birlashmasi; http://www.ngmk.uz - «Navoiy kon-metallurgiya kombinati» http://www.elibrary.ru/menu_info.asp - ilmiy elektron kutubxona; http://misis.ru - Moskva po‘lat va qotishmalar instituti; Engineering; Download 0.57 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|