O‘zbekiston respublikasi navoiy kon metallurgiya kombinati

Nazorat savollari:
1. Uyumda tanlab eritish jarayonining mohiyati nimada?
2. Uyumda tanlab eritish jarayonining afzallikllari?
3. Qanday sharoitlarda uyumda tanlab eritish qo’llaniladi?
Мa’ruza №9: Sianlash jarayoniga temir minerallarining ta’siri
Reja:
1. Sianlash tezligiga temir minerallarining ta'siri.
2. Temirning sulfidli minerallarining salbiy ta'siriga qarshi kurashish choralari.
Bunday minerallari oltin rudalarining doimiy hamrohidir. Temirning oksidli minerallari gematit -Fe₂O₃ . magnetit - Fe₃O₄, getit -FeOOH, siderit -FeCO₃ va boshqalar siniml moddalari bilan o’zaro reaksiyaga kirishmaydilar. Ammo, bunga o’laroq, aksincha temirning sulfidli minerallari: pirit -FeS₂, markazit FeS₂ va perotin Fe1-XS (x-0 dan to 0,2 gacha), bu bu minerallar juda ko’p noqulaychilik, qiyinchiliklar tug’diradi. Bu reaksiyalarda har bir sulfid minerali, o’zicha ta'sir etadi. Bu minerallarning salbiy ta'siri yana shundaki, bu minerallari bilan eritma orasida bo’ladigan reaksiyadan tashqari, bunda hosil bo’ladigan oksidlanish jarayon mahsulotlari bilan ham reaksiyaga kirishadi. Sulfidlar o’z ta'sir kuchiga ko’ra sekin va tez oksidlanuvchi kolchedanlarga bo’linadi (sulfidlar). Pirit kolchedan sekin oksidlana borib, butun jarayon davomida deyarli uncha ta'sir ko’rsatmaydi. Pirotin va markazit mayda zarrachali minerallar bo’lib, ular ancha noqulay qiyinchiliklar tug’diradi. Bu rudalar qazib olish va tashish transport sharoitlarida ham o’zgarishga uchrab, sinil eritmalarida aks ta'sir ko’rsatib, sinil tuzlarining ortiqcha sarf bo’lishiga olib keladi. Namlik va havo kislorodi ta'sirida pirotin va markazitlar o’zgarishga uchraydi. Unda FeS temir sulfid va sof oltingugurt hosil bo’ladi. FeS o’z navbatida temir sulfat hosil bo’lishiga olib keladi:

FeS + 2О₂ = Fe²⁺ + SО₄^2- (28)

Bu o’z navbatida oksidlanadi:
4 Fe²⁺+ О₂+4Н⁺ = 4 Fe³⁺+2Н₂О (29)
Bu esa erimaydigan asosli cho’kma hosil qiladi:
4 Fe³⁺+5Н₂О + SО₄^2- =2Fe₂O₃SO₃+10H (30)
Keyin u temir gidrat hosil qiladi:
2Fe₂O₃SO₃+7Н₂О = 4Fe(OH)₃ + 2H⁺ + SO₄^2- (31)
bunda рН konsentratsiyasi orta borsa 30 va 31 – reaksiya o’ngga suriladi.
Aslida bu reaksiyalar rudalarni qazib olishdan boshlab, tashish jarayonlarida davom etadi. Shu boisdan bunday rudalar qazib olingandan to sinillab eritilishigacha ajralish mahsulotlari oltingugurt elementar xolda, temir zakisi va okisi temir asosi va gidrooksidi sifatida jarayonga ta'sir ko’rsatadi. Bu reaksiya va maxsulotlar oz miqdorli bo’lsada,ularning texnologik jarayonga salbiy ta'siri ancha kattadir.
Sinil eritmasida sof oltingugurt rodanit hosil etadi:

S + CN =CNS^- (32)

S – ning bir kismi endi tiosulfat hosil qilishga sarf bo’ladi:

2S + 2OH +O₂ = S₂O₃^2- + H₂O (33)

Himoyaishqoriyetarlichabo’lmasa, parchalanishhosilasiN+ vaCN- endisinilkislotabug’larinihosilqiladi:

Н⁺ + CN^- = НCN (34)

Bu sinil kislotasining ortiqcha sarf bo’lishiga, sex havosini zaxarlanishiga olib keladi.

Ishqorli sinil eritmalaridagi temir oksid birikmasi temir gidrooksidiga aylanadi:
Fe²⁺ + 2OH = Fe(OH)₂ (35)

Qaysiki eritmadagiCN^-

Fe(OH)₂ + 2CN = Fe(CN)₂ + 2OH^- (36)

Bu Fe(OH)₂ oq cho’kma sinilning ortiqcha konsentratsiyali sharoitida temir sinil rodanit tuzini hosil qilish bilan eriydi:

Fe(CN)₂ + 4CN = Fe(CN)₆^4- (37)

Agar sinil konsentratsiyasi yetarli bo’lmasa, eritmada Fe²⁺ ionlari suzib yuradi. Bu sharoitda esa eritmada temir sinil rodanit tuzi hosil bo’ladi:

2Na⁺ + Fe²⁺ + Fe(CN)₆^4- = Na₂Fe[Fe(CN)₆] (38)

Erigan kislorod yordamida oksidlangan bu tuz esa, mayda tiniq ko’k tusli cho’kma, berlin lazuri deb ataluvchi temir oksidining tiosinil rodanit tuzini hosil qiladi: Fe₄[Fe(CN)₆]₃bu tuz eritmasi dorichilikda “sinka” nomi bilan mashxur surkash preparatoridir. Reaksiya quyidagicha kechadi:

4Na₂Fe[Fe(CN)₆] +О₂ +2Н₂О = Fe₄[Fe(CN)₆]₃ +Fe(CN)₆^4- +4ОН +8Na (39)

Berlin lazuri yana boshqa bir yo’l bilan, ya'ni temir okis kationlari (ximoya ishqori yetarlicha bo’lmaganda) va temir sinil rodanit kislotasi anionlari o’zaro ta'siri natijasida ham hosil bo’ladi:

4Fe³⁺+ 3Fe(CN)₆^4- = Fe₄[Fe(CN)₆]₂ (40)

2. Shunday qilib, sinil eritmalarida ko’kimtir rang paydo bo’lishi bu eritmalarda himoya ishqori yetishmayotganidan darak beradi. Bu texnologiyani boshqaruvchi muxandislari yaxshi bilishlari kerak. Bu sharoitda, sinil tuzlarining sarf bulishining oldini olish va sinil kislotasi bug’lari hosil bo’lmasligini ta'minlash uchun eritmaga oxak yuklamoq zarur. Ishkoriy eritmalarda Berlin lazuri quyidagi reaksiya bo’yicha parchalanadi:

Fe₄[Fe(CN)₆]₃ +12ОН =3Fe(CN)₆^4-+4Fe(ОН)₃ (41)

Va eritmadagi ko’k rang yo’qoladi. Eritmalarda yuqoridagi reaksiya jarayonlari bilan bir qatorda, temir sulfidlarining navbatdagi parchalanishi davom etadi.

Ammo himoya ishqorining bo’lishi bu parchalanishni 28 va 29 reaksiyalardan farqli bqladi. Temir sulfidlarining ishqoriy sinil eritmalarida parchalanishi, suvdagi parchalanishdan ko’ra jadalroq boradi va sinil tuzlari sarf bo’lishini ko’paytiradi. Temir sulfidi kuyidagi reaksiya buyicha sinil ionlarini “yutadi”:

FeS₂+3O₂+4CN +6H₂O = 4CNS^- +4Fe(OH)₃ (42)

Bundan tashqari sinil ishqorlarida quyidagi sulfidlar o’zaro reaksiyaga kirishadilar:

FeS₂+CN = FeS+CNS (43)
FeS +CN = Fe(CN)₂+S^2- (44)
FeS+2OH =Fe(OH)₂ + S^2- (45)
Temir gidrooksidi, temir sinil tuzlariga aylanadi va yana sinil ko’pligi paytida eriydi. Rodanit birikmalari eritmada to’plana boradi;
S^2- anionlari qisman CNS, S₂O₃^2-,SO₄ ;anionlariga aylanadi:

2S + 2O₂+H₂O = S₂O₃^2- + 2OH (46)

S₂O₃^2-+2O₂ +2OH = 2SO₄^2- +H₂O (47)
2S^2- +2CN + O₂ +2H₂O = 2CNS^- +4OH^- (48)
qisman esa eritmada o’zgarishsiz qoladi.Haqiqatda esa temir sulfidlari bilan temir eritmalarining o’zaro ta'siri o’ta murakkab jarayondir. Bu haqda eritmada paydo bo’ladigan sulfit ion - SO₃^2-, polisulfidlar - S_n^2-, politionatlar –S_xO₆^2- va boshqkalarga qarab bilsa bo’ladi.
Bu jarayonlarning sodir bo’lishi sinil tuzlari va eritmalari texnologiyasi murakkab kimyoviy o’zgarishlar bilan borishini ko’rsatadi. Bu ionlarning ayrimlari, masalan: CNS, S₂O₃^2-, SO₄,Fe(CN)₆^4- oltinning erishiga deyarli kuchli ta'sir etmaydi. SO₃^2-ionlari ham piritning, markazit va pirotinning ortiqcha oltingugurtlarini biriktirib olish bilan o’ta og’ir ta'sir ko’rsatmaydi:

FeS₂ + SO₃^2- = FeS + S₂O₃^2- (49)

Yon atrof qo’shimcha minerallari minerallar bilan boradigan reaksiyalar, sinillab eritishda asosan quyidagi qiyinchiliklar tug’diradi:

Sinil eritmalarida erigan kislorod konsentratsiyasini 7-8 mg/l o’rniga 2-3 mg/l gacha kamaytirib, erigan ishqoriy metallar sulfidlarini ko’paytiradi.
Sinilning sarf bo’lishi oshadi. Uni bekorchi sinil va rodanittemir tuzlariga o’tkazishga sarf bo’ladi.
Bu qiyinchiliklarni bartaraf etish uchun quyidagi usullarni qo’llash lozim:

1. 
   Sinillab eritish oldidan butanani ishqorda aeratsiya yo’li bilan aralashtirish.
   
2. 
   Sinillashni muntazam aeratsiyalash.
   
3. 
   Sinil butanasiga glet (PbO) yoki suvda eruvchan qo’rgoshin tuzini ta'sir ettirish (qo’shish).
   

Birinchi usul shuning uchunki, agarda yetarli sinil bo’lmasa, temir sulfidi erib, gidrooksid hosil qiladi: Fe(OH)₃

4FeS +9O₂+8OH +2H₂O = 4 Fe(OH)₃ + 4SO₄^2- (50)

Bu gidrooksid endi sinil bilan reaksiyaga kirishmaydi. Mineral ustida temir gidrooksid pardasi yaratib, temir sulfid erishini susaytiradi. Oltinning erishi tezlasha boradi, kislorodning konsentratsiyasi ham eritmada oshib boradi. Shu sababli sinil tuzlarining sarf bo’lishi kamayadi.

Ikkinchi usulda ham - aeratsiya intinsivlashishida kislorodning eritmada ortishi va oltinning erishi tezlashib, sinil tuzlari sarfi kamayadi. Kislorod konsentratsiyasi oshsa, 48 reaksiyaga ko’ra rodanit tuzlari hosil bo’lishi va CN sarfi kamayadi.