Reja: Rangli metallar ishlab chiqarish


Metallurgik jarayonlarning sinflanishi


Download 430.61 Kb.
Pdf ko'rish
bet2/6
Sana26.01.2023
Hajmi430.61 Kb.
#1126854
1   2   3   4   5   6
Bog'liq
5 maruza. Sanoatda rangli metallar ishlab chiqarish

 Metallurgik jarayonlarning sinflanishi 
Ruda yoki boshqa materiallardan metall ajratib olish uchun qo’llaniladigan 
barcha jarayonlar metallurgik jarayonlar deyiladi. Metall ishlab chiqarish 
qo’llanilayotgan jarayonlar uch guruhga bo’linadi: 
1) pirometallurgik (yunoncha «pyr» so’zidan – olov ma’nosida) 
issiqlik ta’sirida metall olish 
2) gidrometallurgik (yunoncha «hydor» so’zidan – suv ma’nosida) 
metallarni suvdagi eritmasi yordamida metal olish 
3) elektrometallurgik elektroliz jarayoni natijasida rangli metal olish.
Pirometallurgik jarayonlarning turlari
Pirometallurgiya (yun. rug -olov, ano 
— yuqori va metallurgiya) — metall va metall qotishmalarini 
yuqori (800
—2200°) temperaturada olish hamda tozalash jarayonlari majmui. Metallurgiyanij asosiy 
va qad. usullaridan biri. 19-asr oxiri va 20-asr boshlaridan past temperaturada metall olish jarayonlari 
majmui 
— gidrometallurgiya rivojlandi, lekin P. ham oʻz ahamiyatini yoʻqotmadi. P. jarayonlari 
pishirish, eri-
tish, konverterlash, rafinatsiyalash, distillash kabi usullarga boʻlinadi. Pishirish — turli 
gazlar muxitida materialga yuqori temperatura sharoitida ishlov berish (material qattiq hola-tini 
saqlaydi); bu jarayon turlicha pechlarda oʻtadi. Eritish — shixtani toʻla eritib, uni 2 qatlam (metall va 
shlak yoki metall va shteyn)ga ajratish; shaxta pechlar, qaytargich pechlari, elektr pechlar va 
boshqalarda boradi. Konverterlash 
— eritishning bir turi; bunda erigan materiallar (choʻyan, shteyn) 
va xom ashyolar (lom, konsent-ratlar)ga havo yoki kislorod puflanadi. Rafinatsiyalash 
— erigan 
xomaki metall
arni qoʻshimchalar (tuzlar, ishqorlar, metallar) va boshqa yordamida ishlash. Distillash 
— kaytariladigan metallarni bugʻ holatiga kelti-rib, soʻngra kondensirlash. Rotorli pechlar (rux 
olishda), shaxta pechlari (qoʻrgʻoshin, qalay va boshqa olishda) va boshqalarda qoʻllaniladi. 



Yuqorida aytib o’tilganidek, pirometallurgik jarayonlar metallurgik
agregatlarda yuqori haroratlarda o’tkazilgan uchun ayrim hollarda «yuqori
haroratlar kimyo»si deyiladi. Ko’p hollarda kimyoviy reaksiyalar
ta’sirlashayotgan moddalarni agregat xolatini o’zgarishi (erish, vozgonka,
hosil bo’ladigan metallar yoki ularni birikmalarini bug’lanishi) bilan yuz beradi. 
Bunday jarayonlarda ta’sirlashish qattiq, suyuq 12 
(eritma), gaz holatlarini yuz beradi. Pirometallurgik jarayonlar harorat 
ko’rsatgichiga va jarayonda qatnashayotgan komponentlarni xususiyatiga ko’ra 
uch guruhga: kuydirish, eritish, distillyasiyaga bo’linadi. 
Kuydirish deb materialni (ruda, konsentrat) kimyoviy va mineral tarkibini 
ma’lum darajada o’zgartirish maqsadida, lekin mahsulotni erishi yuz 
bermaydigan haroratgacha qizdirishga aytiladi. Kuydirish xom ashyoning turiga 
qarab 500-1200C haroratda olib boriladi. Bu jarayon metallurgiyadan tashqari 
kimyo va konchilik sanoatida ham keng qo’llanadi. Yuz beradigan jarayonlarning 
xususiyatiga qarab, kuydirishning quyidagi turlari mavjud: oksidlovchi, tiklovchi, 
sulfatlovchi, kalsinasiyali (toblash), xlorlovchi va ftorlovchi,
aglomerasiya,sulfat-xlorlovchi va boshqalar. 
Oksidlab kuydirish – sulfidli va arsenidli (mishyakli) ruda va 
boyitmalarga ishlov berish keng tarqalgan. Kuydirishning maqsadi
mahsulot tarkibidagi oltingugurt va mishyakni to’liq yoki qisman gaz
fazaga o’tkazib, asosan oksid, ayrim xollarda sulfat holidagi metalni olishdir. 
Kuydirish natijasida oltingugurt gaz fazasiga SO2 shaklida, mishyak uchuvchan 
As2O3 shaklida o’tadi: 
2MeS + 3O2 = 2MeO + 2SO2, 
MeS + 2O2 = MeSO4 
Oksidlovchi kuydirish shixtasi tarkibiga turli metallarni sulfidlari (pirit, 
xalkopirit, xalkozin, kovellin, bornit, sfalerit, galenit, ayrim hollarda 
arsenopirit,surma yaltirog’i va boshqalar), jins hosil qiluvchi minerallar (kvars,
oxaktosh, glinazem, kremnazem va boshqalar), uncha ko’p bo’lmagan miqdorda 
sulfatlar,nodir 
metallar, 
namlik 
va 
boshqalar 
kiradi.Mahsulotlarni
gidrometallurgik ishlov berishga tayyorlash uchun sulfatlovchi kuydirish 
qo’llanadi. Bu jarayonda ajratilishi kerak bo’lgan metallar suvli eritmalarda oson 
eruvchi birikmalar (sulfatlar va oksidlar) shakliga, hamda qiyin eruvchi oksidlar 
shakliga o’tkaziladi. Sulfatlovchi kuydirish shixtasi, oksidlovchi kuydirish 
shixtasidan keskin farq qilib, faqat ruda yoki konsentratdan iborat 
bo’ladi.Tiklovchi kuydirish temir rudalari: qizil va qo’ng’ir temirtoshni
qaytaishlash uchun qo’llanadi. Natijada, magnitlanmaydigan oksidlar
Fe2O3 va Fe2O3·N2O magnetit holiga o’tadi: 
Fe2O3 + CO = Fe3O4 + CO2, 



bu esa temir rudalarini boyitishning eng samarali usuli – elektromagnit boyitishni 
qo’llash imkoniyatini yaratadi. Tiklovchi kuydirishning yana bir turi velslashdir.
Bu qattiq fazadagi bir qator metall oksidlarini ugletermik tiklash jarayoni
bo’lib, yuqori haroratda vozgon holida gaz fazaga o’tadi. Bunday nisbatan 
uchuvchan metallar guruhiga Hg, Cd, Na, Zn, Mg kiritish mumkin. Velchlash 
jarayoni rux ishlab chiqarishda (tqaynash=907C) keng qo’llanadi. Rux bilan
birga kadmiy, ayrim hollarda qo’rg’oshin vozgon holida o’chadi. Ushlab
olingan vozgonlardan metall gidrometallurgik qayta ishlash usuli bilan ajratib 
olinadi. Kalsinasiyali (toblash) kuydirishning maqsadi - xom ashyo tarkibidagi 
ruda minerallarni kimyoviy tarkibini o’zgartirishdir. Bunda ma’lum haroratgacha 
qizdirish yo’li bilan beqaror kimyoviy birikmalar termik parchalanadi 
(dissosiasiyalanadi). Bunday kuydirish 1000-1200C haroratda karbonatlar
CaCO3 → CaO + CO2 1200C haroratda gidrooksidlar 
2Al(OH)3→ Al2O3 + H2O uchun qo’llanadi.
Xlorlovchi kuydirish oksid yoki sulfidlarni suvda eruvchan yoki 
uchuvchan xloridlarlarga aylantirish uchun o’tkazilib, Mg, Ti, Zr, Hf, Sn olish 
texnologiyasida qo’llanadi. Rangli metallar metallurgiyasida xlor va
xloridlar 1786 yilda rudadan oltinni va kumushni, 1877 yilda misni
ajratib olishda qo’llanila boshladi. 
Bir qator metallarni (uran, berilliy) ishlab chiqarish texnologiyasida 
xlorlovchi kuydirishga o’xshash ftorlovchi kuydirish usuli qo’llanadi. Ftorlovchi 
kuydirishning maqsadi – metall oksidlarni ftoridlarga aylantirishdir.
Masalan: 500-700C haroratda
UO2 + 4HF = UF4 + H2O. 
Metallurgik eritish – yuqori haroratda, ko’pchilik hollarda qayta 
ishlanayotgan materialni to’liq erishi bilan boradigan pirometallurgik 
jarayondir.Eritishning ikkita usuli mavjud: rudali va tozalovchi. Rudali eritishda
ruda yoki konsentrat (to’g’ridan-to’g’ri yoki oldindan tayyorlanib) qayta
ishlanadi. Asosiy kimyoviy jarayonlarni borishi bo’yicha rudali eritish 
quyidagi turlarga bo’linadi: 
1. Tiklovchi eritish – rudalardan metall olishning eng qadimgi usuli bo’lib,bu
jarayonda oksidli birikmalar uglerodli qaytaruvchilar bilan qaytarib metall 
olinadi va keraksiz jinsni shlakka o’tkaziladi. Umumiy holda erish 
qo’yidagisxema bilan ifodalanadi: 
(MeO, SiO2, CaO, Fe2O3) + C + O2,N2 → Me + (SiO2, CaO, FeO) + CO2 
ruda metall shlak gazlar Rangli metallurgiyada tiklovchi eritish qo’rg’oshin
va qalay ishlab chiqarishda qo’llaniladi. 
2. Shteyn olish uchun eritish ayrim og’ir rangli metall rudalarini (mis, 



nikel) qayta ishlaganda, ajratib olinayotgan metallni shteyn (sulfidlar 
aralashmasi) deb nomlangan yarim tayyor mahsulotga o’tkazish uchun 
ishlatiladi.Shteyndan tashqari o’zida ruda oksidlari va flyuslarni jamlagan shlak 
olinadi.Shteyn olish uchun eritish neytral, oksidlab – qaytaruvchi,
oksidlovchi muhitda olib borish mumkin. Oksidlovchi sharoitda erish jarayoni olib 
borilganda temir sulfidining bir qismi oksidlanishi natijasida va uni
oksidlarini shlakka o’tishi natijasida ajratib olinayotgan metall miqdori ko’p 
bo’lgan shteyn olinadi. Bunday eritishni jamlovchi eritish ham deb atashadi. 
Mis ruda va boyitmalarini shteynga eritish qo’yidagi sxema bo’yicha 
boradi: 
(CuFeS2, FeS2, SiO2, CaO)+(SiO2, CaO)+(O2, N2)→ 
ruda yoki konsentrat flyus havo
→ (Cu2S, FeS)+(FeO, SiO2, SaO)+(SO2, N2) 
shteyn shlar gazlar
3) Qayta ishlanayotgan xom ashyoni elektrolizyorda eritish natijasida 
olinadigan oksid yoki xlorid eritmalariga o’zgarmas tok ta’sir qilganda
hosil bo’lgan erigan tuzlarni elektroliz qilish – elektrolitik eritish 
deyiladi.Eritmalarni elektroliz qilish quyidagi sxema bo’yicha boradi: eritmani 
elektrolitik dissosiasiyalash 
MeO(MeSI2)→Me2++O2-(2SI); 
Katodli jarayon: Me2+ + 2e → Me 
Anodli jarayon: O2- - 2e → O2↑ yoki 2Cl- - 2e → Cl2↑ 
Natijada katodda suyuq yoki quyuq xolda metall, anodda esa gaz 
ajraladi.Erigan tuzlarni elektroliz qilish jarayoni deyarli hamma metallarni 
olish uchun qo’llasa bo’ladi, biroq bu usulning qimmatligi sababli, boshqa
eritish usullari ishlatib bo’lmaydigan paytda qo’llaniladi. Eritmalarni elektroliz 
qilish usuli alyuminiy, magniy va boshqa engil va noyob metallarni olishda 
ishlatiladi. 
4. Qiyin qaytariladigan metallar olishda, metallarga singuvchanli 
qobiliyati bor uglerodli qaytaruvchilar ishlatilganda, karbid MexS hosil bo’lish yuz 
beradigan jarayon metallotermik eritish deyiladi. Bir qator engil va noyob metallar 
olishda metallotermik usuldan keng foydalaniladi. 
5. Reaksion eritish qayta ishlanayotgan xom ashyo tarkibida bir vaqtning 
o’zida sulfid va oksidlarning o’zaro ta’siri natijasida metall olishga asoslangan: 
2MeO + MeS → 3Me + SO2. 
Reaksiyali eritish usuli bilan mis shteynlarini konverterlash
jarayonida xomaki mis va qo’rg’oshin olinadi.Tozalovchi eritish olingan xomaki 
metallarni qo’shimchalardan tozalash maqsadida o’tkaziladi. Uning asosini, 
tozalanayotgan metall va aralashmalarning fizik–kimyoviy xossalaridagi



farqlanishi tashkil qiladi. Rangli metallurgiya amaliyotida tozalovchi 
eritishning bir necha turi uchraydi: 
1) likvasion tozalash; 
2) distillyasion tozalash; 
3) oksidlovchi tozalash; 
4) xlorli tozalash; 
5) sulfidlovchi tozalash; 
6) karbonatli tozalash 
Ko’pgina 
hollarda 
oksidlovchi 
va 
likvasiyali 
tozalash 
usullari 
qo’llaniladi.Oksidlovchi (olovli) tozalash usuli, eritmaga oksidlab ishlov 
berilganda shlak tarkibiga asosiy metallga qaraganda kislorod bilan tez birikadigan 
keraksiz qo’shimchalarni o’tkazishga asoslangan. Bunday jarayonga misol
qilib, misni olovli tozalashni keltirish mumkin. Likvasiyali tozalash - biri
tozalanayotgan metall bo’lgan ikki faza hosil qilish va uni zichligi (likvasiya)
bo’yicha bo’linishiga asoslangan. Keraksiz qo’shimchalar bu vaqtda asosiy
metallda erimaydigan boshqa bir fazada jamlanishi kerak. Zichligiga
bog’liq holda tarkibida keraksiz qo’shimchalar bo’lgan faza yuzaga qalqib 
chiqadi yoki idish tubiga cho’kadi. Ikkinchi fazaning hosil bo’lishiga sabab,
sovutish vaqtida keraksiz qo’shimchalarning tozalanayotgan metallda
erishining pasayishi hisoblanadi. Likvasiya vaqtida fazalardan biri suyuq,
ikkinchisi esa suyuq yoki qattiq bo’lishi mumkin.Likvasiyali tozalash usuli 
qo’rg’oshin metallurgiyasida keng qo’llaniladi. 
Distillyasiya – qayta ishlanayotgan metall komponentlarini ularning 
uchuvchanligiga bog’liq holda qaynash haroratidan biroz yuqori haroratda 
bug’latish (haydash) imkonini beradigan jarayondir. Distillyasiyali
jarayonlar rudali xom ashyoni, shuningdek, metallarni tozalashda tez
uchuvchan qo’shimchalarni ajratish yoki metall qotishmalarni ajratishda ishlatiladi. 
Tozalash maqsadida o’tkaziladigan distillyasiya rektifikasiya deyiladi.
Distillyasiya jarayonlar yaqin vaqtgacha rux metallurgiyasida keng qo’llanilardi va 
hozirda bir qator noyob va engil metallar olishda ham qo’llanmoqda. 

Download 430.61 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling