Oʻzbekiston respublikasi oliy va oʻrta maxsus ta’lim vazirligi urganch davlat universiteti

2.1. Magniy oksid olish bo‘yicha jahon olimlarining izlanishlari
Magniy oksidi (MgO) oq rangli gigroskopik qattiq mineral bo‘lib, u tabiiy ravishda periklaz shaklida uchraydi va magniy manbai hisoblanadi.
Magniyni noorganik birikmalari asosan o‘tga chidamli va bog‘lovchi materiallar, o‘g‘itlar va ozuqa qo‘shimchalar ishlab chiqarishda, polimer materiallar uchun plomba modda sifatida va boshqa sohalarda qo‘llaniladi. Evropa mamalakatlarida (AQSH, YAponiya va boshqalarda) magniy oksidi 97-98% tozalikda va shunga mos ravishda 2200S o‘yga chidamlilikda dengiz suvidan hamda magnezitlarni qayta ishlash orqali olinadi.
Rossiyada magniy birikmalari ishlab chiqarish har doim satka konidagi yuqori sifatli magnezitdan foydalanib kelingan. ammo bugungi kunga kelib bu konning zahiralari tugallangan. Elektrometallurgiya va plazma texnologiyasining zamonaviy rivojlanishi kamida 98,5% tozaligi va o‘tga chidamliligi 2500S dan yuqori bo‘lgan magniy oksid ishlab chiqarishni talab qiladi. Bunday magniy oksidi (99%), xususanretner (Avstriya) tomonidan ishlab chiqariladi.
Ilmiy yangilik noan’anaviy magniy xomashyosini sof magniy oksidi va boshqa birikmalarga qayta ishlashning fizik-kimyoviy asoslarini ishlab chiqishda magniy oksidi texnologiyasining yangi yo‘nalishini rivojlantirish istiqbollarini ochib beradi. Ushbu ixtironing ilmiy yangiligi magniy oksid olish usullarini tanlash uchun asos bo‘lgan magniy gidroksosallarning bir qator barqarorligini aniqladi. Magniy gidroksid zarralari tuzilishini hosil qilishda tuz anionlarining roli aniqlandi. Karbamid va tiokarbamidning Mg(OH)2 kristallanish kinetikasiga tasir mexanizmi ochib berilgan. Magniy oksidi va gidroksidning ammoniy nitrat eritmasi bilan o‘zaro tasirining kinetikasi o‘rganilgan.[4]
Grinberg Andrey Igorevich sement va qurilish materiallari ishlab chiqarish uchun gidravlik biriktiruvchi komponent sifatida foydalanish mumkin bo‘lgan magniy oksidni ishlab chiqarish usulini ixtiro qilgan. Usulda magnezitni kuydirish harakatlanuvchi halqali gazsimon yonilg‘i bilan isitiladigan pechda amalga oshirgan. Magnezitni yoqish haroratini 650-800 ° S olib borgan. Ifloslik darajasi 8,0%dan ortiq bo‘lgan. Halqali pechda kamida 500Pa vakuum ostida saqlanadi va o‘choqdan chiqadigan tutun gazlari magnezitni yoqishdan oldin isitish uchun ishlatiladi. Ixtiro magnezitni pechda kuydirishning uzluksiz jarayonni taminlash, o‘choqdagi atmosfera tarkibini optimal bo‘lishini taminlash orqali nazorat qilish chang hosil bo‘lishini kamaytirish imkonini beradi. [5]
Aushev Askar Abdurazzoxovich va boshqalar o‘zlarining ixtirosida magniyni o‘z ichiga olgan mineral xomashyolardan magniy oksid olish texnologiyasi bo‘yicha ish olib borgan. Usulga binoan serpentinit rudasi chiqindilaridan magniy oksid olish dastavval ho‘l magnitli seperatsiya usuli yordamida tozalanadi. Keyin mineral kislota yordamida neytrallab karbonat angidrid gazi yuttirishga asoslangan. 0,1mm kattalikdagi maydalangan serpentinit rudasi pechda 500-600° S haroratda termik faollashtiriladi va pH ko‘rsatkichi 3,5-4,5 bo‘lgan karbonat kislotasi yuttiriladi. Ixtiro magniy oksidini chiqindilardan samaraliroq ekologik xavfsiz ishlab chiqarishni taminlaydi. .[6]
Magniy oksiddan qoplama birikmalar olishda ham keng foydalaniladi. Ushbu ixtiroda Smit Mark A. magniy oksidini o‘z ichiga olgan epoksi qoplama olishni ixtiro qilgan. Mazkur ixtiro quyidagi tarkibni o‘z ichiga oladi : epoksid smolasi, magniy oksid va boshqalar. Ixtiro metal buyumlarini himoya qilishda qo‘llaniladi. [7]
Ixtiro noananaviy turdagi mineral xom ashyoni qayta ishlash texnologiyasiga tegishli bo‘lib, xrizotil-asbest va xromit konlaridagi serpantinit va serpantinit chiqindi jinslaridan sof magniy oksidi (periklaz) olish uchun mo‘ljallangan. Ixtironing maqsadi yuqori toza mahsulot olish va malum usullarni soddalashtirishdir. Serpantinitlardan magniy oksidini olish usuli ularni mineral kislota bilan parchalash va magniy tuzlarini uning oksidini hosil qilish uchun issiqlik bilan ishlov berishni o‘z ichiga oladi. Serpantinitning parchalanishi konsentratsiyasi 10 - 50% oralig‘ida bo‘lgan sulfat kislota bilan amalga oshiriladi, so‘ngra pH 8 - 8,5 da gidroksid aralashmalarini olib tashlash, magniy sulfatning sof eritmasini karbonlashtirish va hosil bo‘lgan magniy karbonatning termal parchalanishi. uning oksidiga. Jarayonni faollashtirish uchun serpantinitni sulfat kislota bilan parchalash 90 - 100 ° S da amalga oshiriladi. [8]
Ixtiro magniy oksidi ishlab chiqarishga er osti yuqori minerallashgan sho‘rlarni jalb qilish imkonini beradi. Magniy oksidini olish uchun yuqori minerallashgan sho‘r suv +18-25 gacha sovutiladi, SaSl2*6H2O kristallari ajratiladi. Kristallarni ajratgandan so‘ng, sho‘r suyultiriladi, gazlanadi va temir gidroksidning cho‘kmasi ajratiladi.. Magniy gidroksid cho‘kmasi filtrlanadi va yuviladi. Magniy bikarbonat eritmasi va qattiq cho‘kma olish uchun pulpa karbonizatsiyaga duchor bo‘ladi, ikkinchisi ajratiladi. Magniy gidrokarbonat eritmasi magniy karbonatning cho‘kmasi bilan qaynaguncha isitiladi, u kaltsiylanadi. Kaltsiy xlorid eritmasi og‘ir tuz eritmalarini olish uchun SaSl2*6H2O kristallarini eritishga yo‘naltiriladi. Bu usul tabiiy sho‘r suvlardan , kuygan magneziya, shuningdek periklaza va periklaza kukunlarini olish imkonini beradi.
Dengiz suvidan magniy oksidini olishning sanoat usuli malum, unga ko‘ra "Kaiser Refrastories" (AQSH) kompaniyasining zavodi ishlaydi (M.E. Pozin, Mineral tuzlarning texnologiyasi. "Kimyo" nashriyoti, L.O., 1970, s. 290-296). [9]
Serpentinit va magnezit saqlovchi chiqqindilarini xlorid kiclotali parchalanish jarayonlarini Kazan milliy tadqiqot texnologik universiteti olimasi N.L.Najarova tomonidan ilk bor o‘rganilgan. Jarayonlar natijasida olima tomonidan magniy ionining ishqorlanish kinetikasini tenglamasi yaratilgan [112; 40-65-b., 113; 51-55-b]. Serpentinitlarni xlorid kiclotali qayta ishlab magniy-xlor eritmasi va kremniy oksidi olish bo‘yicha ixtiro patentlari ham mavjud [114; №2402642]. Ushbu ishlanmada suspenziya filtrlanib MgSl₂ va SiO₂ olinadi. Olingan eritma neytrallanib temir-nikel konsentratlari ajratiladi. [10]

So‘ngi yillarda serpentinit xomashyosini culfat, nitrat va xlorid kisotalar bilan qayta ishlab magniy karbonat yoki magniy gidroksid olishga bag‘ishlangan tadqiqotlar ko‘p uchramoqda [11; 123-127-b]. Ushbu ishlanmada mualliflar culfat kiclota bilan qayta ishlash jarayoni iqtisodiy jixatdan samarali ekanligini ta’kidlashgan. Serpentinit mineralini turli xil kiclotalar yordamida qayta ishlab sanoat maxsulotlari xususan qishloq xo‘jaligi ekinlari uchun zarur magniyli o‘g‘itlar olish jarayonlari ham o‘rganilgan bo‘lib bu jarayonda 20-25 % konsentrasiyali nitrat kiclota eritmasida yuvilib, hosil bo‘lgan bo‘tqa filtrlanib, filtrat bug‘latilib magniy nitrat olish jarayoni yoritilgan [12; №2395457].

Serpentinitni kiclotalar aralashmalari bilan qayta ishlash jarayonlari ham o‘rganilgan. A.N. Gabidullin o‘zining hamkasblari bilan ushbu minerallarni culfat va nitrat kiclotali parchalash jarayonlarini o‘rganishgan va ushbu usul bilan qayta ishlangan xomashyodan barcha qimmatli kompleks tarkiblarni ajratib olish mumkinligini aniqlashgan [13; 44-47-b., 109; 135-b., 110; №2292300]. Muallifning №2292300 ixtiro patentida konsentrasiyasi 40% bo‘lgan nitrat kiclotaning 33% me’yorida aralashtirib qaynatilib magniyli brikmalar olish borasida ma’lumotlar bkeltirilgan. Ushbu qo‘llanmada bir tonna serpentinit qayta ishlanganda, tarkibi 99,6-99,75% bo‘lgan 380-390 kg magniy oksid, 400-410 kg kremniy oksid va 75-80 kg temir, alyumin, marganets, xrom va nikel saqlovchi aralash oksidlar ajratib olishgan [14; №2292300].
Talk-magnezit qoldiqlarini sanoat usulida qayta ishlash bo‘yicha chet ellik olim D.A.Petuxov qator tadqiqotlar o‘tkazgan. Biroq, ushbu xomashyoda talk kabi ko‘plab silikatlar mavjud bo‘lib, ularning kimyoviy faolligi ancha pastligi tufayli asosiy yo‘nalish sifatida yuqori haroratda issiqlik bilan ishlov berish tanlangan. Olingan kalsiylangan talk-magnezit o‘g‘it sifatida ishlatilishi mumkin. Qizdirish natijasida o‘simliklarning magniyni o‘zlashtirishi imkoniyati sezilarli darajada oshadi (sitrat eruvchan magniyning 0,3 dan 27% gacha), bu murakkab fosfor-magniy yoki azot-fosfor-magniyli o‘g‘itlar ishlab chiqarishda ishlatilishi mumkin. Ushbu qayta ishlash usulida juda ko‘p energiya sarflangani uchun bugungi kunda deyarli amalda qo‘llanimaydi [15; № 2372289].
P.V.Sobolev, SHabrovsk talk kombinatida talkni flotatsiyali boyitishda jarayonidagi qoldiqlar tarkibida, 50% gacha breynerit ((Mg,Fe)S0₃) va 30% gacha ajratilmagan talk (3MgO*4SiO₂*N₂O) mavjudligini aniqlagan. Ushbu qoldiqdagi magniyning umumiy miqdori MgO bo‘yicha 32% ni tashkil qilgan. 100 g talk-magnezitni parchalashda 29,5 g R₂O₅ saqlangan ekstraksion fosfat kiclotasidan foydalanilgan. Tajriba jarayonlarida stexiometrik miqdor bo‘yicha turli me’yorlar (75%, 100% va 125%) qo‘llanilgan. Tajribalar natijasiga ko‘ra parchalash uchun 75% me’yordagi kiclota qo‘llash optimal qilib belgilangan. Muallif talk-magnezit qoldiqlarini ekstraksion fosfat kiclotasi yordamida parchalashda reagentlar nisbati (fosforit-culfat kiclota-EFK-talkmagnezit) 1:0,9:0,3:1,7 bo‘lgan tarkibda, R₂O_{5 o‘zl} shakli 10% hamda MgO_o‘zl shakli 4% dan kam bo‘lmagan fosforli magniyli o‘g‘itlar olish texnologiyasini taklif qilgan [16; 369-370-b., 17; 20-b].
Silikatlar va gidrosilikatlarni xlorid kiclotada eritish orqali sof toza magniy oksidi olish jarayonlari uchun ham patent ixtirolari mavjud bo‘lib, mazkur ixtiro-patentlarida toza magniy oksid olish jarayoni olivin, serpentinit kabi materiallarni xlorid kiclotada eritish, suspenziyadan qoldiqni ajratish va cho‘ktirish jarayonlari orqali amalga oshiriladi. Ixtiro patenti oldingi keltirilgan patentlarga nisbatan jarayonning soddaligi bilan farq qiladi. Jarayonda magniy oksidini cho‘ktirish uchun serpentinitni stixiometrik miqdoridan 2,5 baravar ko‘p foydalangan holda amalga oshiriladi [18; №2097322., 19; №2402642].
X.CH. Mirzakulov, I.I. Usmanov, R.R. Tojiev va O.S. Bobokulovalar tomonidan Qoraqolpoqiston respublikasida joylashgan Karaumbet va Barsakelmes tuzli (xloridli) ko‘llarining tuzlarini qayta ishlash orqali magniy oksidi va gidrooksidi ajratib olishning jarayonilarining ilmiy asoslari o‘rganilgan [20; 235-243-b]. Ushbu xomashyolarni dekalsinatsiyalash va culfatsizlantirish orqali olingan eritmani bug‘latib MgSl₂ olish mumkinligi aniqlangan. Tadqiqotlarda natriy karbonat me’yorini 75 dan 125% ga oshirish orqali dekalsinatsiyalash darajasini 61,06% ga ko‘tarishga hamda kalsiyning cho‘kish darajasini 60,31% gacha olib borishgan. Ushbu eritmani 90-95% gacha tindirish uchun optimal vaqt 60 daqiqani tashkil qilgan [21; 37-42-b., 22; 7101-7108-b]. Ko‘llarning tuzli suvlaridan tabiiy sharoitda, ya’ni yoz mavsumida ochiq xavoda 80 sutka mobaynida bug‘latish orqali Karaumbet ko‘lidan olingan MgSI₂ konsentrasiyasi 10,53% ga, Barsakelmes ko‘lidan olingan MgSI₂ konsentrasiyasi 13,53% gacha oshirilgan [23; 56-60-b]. Karaumbet ko‘lining aralash tuzlari asosida mirabilit olish arayonlari ham o‘rganilgan. Tadqiqot natijasida quruq aralash tuzlardan ajratib olingan mirabilit, Karaumbet ko‘li rapalari, quruq aralash tuzlari bilan distiller suyuqligini tozalashning optimal texnologik parametrlari aniqlangan. Kalsiy ionlarini bog‘lashga 100-105% me’yorli natriy culfat 20-30ºS haroratda, jarayon davomiyligi minimal qiymati 60 minut, kalsinatsiya darajasi esa 96,37-97,59% ni tashkil etgan. [24;25; 46-b].
Ivan Mixaylovich Osadchenko o’zining magniy oksidining xususiyatlari’ tayyorlash usullari va qo’llanilishi nomli maqolasida magniy oksidini tibbiyotda qo’llanishi’ turli xil kasalliklarga davo ekanligi to’g’risida ko’plab ma’lumotlar kaltirilgan. Magniy normal faoliyat uchun zarurbo’lgan muhum minerallardan biridir. U yurak qon tomir, asab tizimi, mushaklar, suyak;arning mustahkamligi va hujayralarning normal ishlashinko’p jihatdan unga bog’liq. Magniy oksidini qo'llashning asosiy sohasi ishlab chiqarishdir o'tga chidamli materiallar, barcha magneziyaning 65% po'lat ishlab chiqarishda, 15% tsement sanoatida, 7% refrakterlar ishlab chiqarishda, 13% boshqa sohalarda ishlatilishi to’g’risida malumotlar keltirib o’tilgan.
2.2. Talk magnezitli xomashyolar to‘g‘risida umumiy ma’lumotlar
Fan va texnikaning taraqqiy qilishini ta’minlash tabiiy resurslardan oqilona foydalanish bilan chambarchas bog‘liq. Magniy elementi er - gidrosferasi dengiz suvlaridagi minerallar miqdori bo‘yicha 3-o‘rinni egallaydi, litosferada esa element sifatida 8 -o‘rinni egallaydi va 2,1% tashkil qiladi [26; 28-35-b]. Uning tuproqdagi ulushi esa 0,6% ga teng bo‘lib asosan magnezit, dolomit, muskovit, biotit singari minerallar tarkibida va tuproqdagi kolloidlarga singgan holatda (MgS04, MgC1 kabi) oddiy tuzlar shaklida ham uchraydi [27; 720-b].
Magniy birikmalarini asosiy ishlab chiqaruvchilari Xitoy, AQSH, Janubiy Koreya, Malayziya, Isroil, Braziliya, Ukraina, Serbiya hamda Mustaqil Davlatlar Hamdo‘stligida Rossiya va Qozog‘iston xisoblanadi. Ushbu davlatlar tomonidan ishlab chiqarilayotgan magniy birikmalarini 86% magnezit, 9% dengiz suvlari va 5% karnalit xomashyolariga to‘g‘ri keladi [27; 720-b.,]
Respublikamizda ham magniyga boy talk, talk-magnezit, va serpentinit xomashyo konlari aniqlangan bo‘lib ular Respublikamizning shimoliy-g‘arbiy qismidagi Sulton Uvays tog‘ tizmasi markaziy qismida hamda Jizzax viloyatida joylashgan.
Talk va talk-magnezitga boy konlar asosan Qoraqolpoqiston respublikasidagi Sulton Uvays tog‘ tizmasida joylashgan bo‘lib talkli ma’dan konlari shartli ravishda uchta hududga ajratilgan: Qizilsoy, Qazg‘ansoy va Zinelbuloq konlari. Qizilsoy koni SHayx Jalil svitasi metamorfik jinslari orasida qatlamlar yo‘nalishi bo‘ylab joylashgan qalinligi 10-20 m, Qazg‘ansoy koni Qizilsoy konining ma’dan yotqtziqlarining davomida joylashgan. Konning asosiy qismi Kazg‘antav tog‘i hududida joylashgan bo‘lib, serpentinitlarning amfibolitlar va cho‘kindi-metamorfik qatlamlariga xos. Ushbu konning ma’danlari talik-magnezit toshidan iborat. Konda qalinligi 3-140 m va uzunligi 120-1900 m bo‘lgan to‘qqizta ma’dan yotqiziqlari ajratilgan. Zinelibuloq koni talikli maydonning g‘arbiy va janubi-g‘arbiy qismlarini egallaydi. Ushbu kon, uzunligi 2000 m gacha bo‘lgan (qalinligi 100-280 m) yaxlit juda katta ma’dan yotqiziqlaridan iborat [28; 61-b., 29].
1966 yilda ZDK (Zaxiralar bo‘yicha Davlat Komissiyasi) Sulton Uvays tog tizmasi magniyli ma’danlari zaxiralari o‘rganilgan unga ko‘ra V+S1 toifalarida 68 million tonna va S2 toifasida 15,7 million tonna, umumiy hisobda 83,7 mln. tonna talik va talik-magnezit mavjud [30; 176-177-b].
Zinelibuloq konining umumiy zaxirasi 23468,7 ming tonna bo‘lib, xomashyoning A+V+S1 toifasi bo‘yicha 7738,9 ming tonnani tashkil qiladi. Ushbu toifadagi talik-magnezit minerallarining 1550,8 ming tonnasi ya’ni, 20,04% qismi ishlab chiqarishga joriy qilingan. Kondagi 15728,9 ming tonna talik va talik-magnezit zahiralari S2 toifasi kiritilgn va ishlab chiqarishga joriy qilinmagan [31].
Serpentenitli va talik-magnezitli konlar asosan Jizzax viloyatida joylashgan bo‘lib ushbu xududdagi serpentenit zahirasi 12,94 mln. tonnani tashkil qiladi (1-jadval) [32; 1619-1627-b., 33; 12-27-b]. Magniyli brikmalarni ishlab chiqarish uchun xomashyo sifatida xizmat qilishi mumkin bo‘lgan Arvaten konining serpentinitlari Jizzax viloyati Qiyabosh qishlog‘ining janubida joylashgan. Konning zahirasi 1363,7 ming m3 bo‘lib, professor Z.R. Qodirova tomonidan olovbardosh materiallar ishlab chiqarishda istiqbolli xomashyo sifatida o‘rganilgan [34; 81-86-b].