Silikat materiallar va kamѐb nodir metallar texnologiyasi

Rangli metall ya’ni nodir, kamyob, kimmatbaxo metallar haqida umumiy ma’lumot.

-rangli va nodir metall rudalari zaxiralarining kamayishi va bu metallarni olishga ketadigan harajatlarning oshishi;

-xom-ashyo mahsulotlari narxining stabillashuviga milliy va xalqaro bozorlarning doimiy aralashuvlarining kengayishi;

• 
  atrof muhitni muhofaza qilish bo‘yicha davlat va xalqaro talablarni bajarish, chiqindilarni zararsizlantirish va chiqindi suvlarni neytrallash jarayonlaning qiyinliligi va qimmatliligi;
  

• 
  xom-ashyo va elektr energiya narxininig tez suratda o‘sishi.
  

Shuni e’tiborga olish lozimki nodir metallarning noyob fizik-kimyoviy xossalari tufayli ularning fan va texnikaning ko‘p sohalarida keng qo‘llanilishiga olib kelmoqda. Nodir metallarning asosiy vazifasi ulaning yuqori narxi sababli belgilangan bo‘lib, bu ularning davlat ichki va tashqi iqtisodiga ta’siri bilan aloqadorligidadir. Nodir metallar metallurgiyasi yo‘nalishi juda murakkab soha bo‘lib uni egallagan mutaxassisdan nafakat oltin va kumushni birlamchi xom-ashyodan ajratib olishni, balki ikkilamchi xom-ashyodan ajratib olishni, boyitish jarayonlarini, gidrometallurgiya, pirometallurgiya jaryonlanrini chuqur bilishni talab qiladi.

Nodir metallar guruhiga oltin, kumush va platina guruhi metallari ruteniy, palladiy, osmiy, iridiy, platina kiradi.

Oltin, kumush, mis va sof temir bilan birga birinchi metall sifatida qadimdan insoniyatga ma’lum. O‘zining jozibadorligi va jilosi bilan odamlar e’tiborini o‘ziga tortib kelgan bu metall eramizdan avvalgi 8000-12000 yillarda qazib olina boshlagan. O‘sha davrdayoq oltin taqinchoq, zeb-ziynat va boshqa maishiy jihozlar ishlab chiqarishda ishlatilgan.

Qadimgi asrlarda oltin va kumush Yevropa va Yaqin Sharq, Xitoy, Hindiston xalqlari tomonidan ko‘p miqdorda ishlab chiqarilgan va ishlatilgan. Qadimgi grek va rimliklarda oltin qazib olish yuqori darajada bo‘lgan.

Qadimgi zamonda asosiy oltin qazib olish markazlari: Afrika, Kichik va O‘rta Osiyo, Ispaniya, Kavkaz, Vengriya, Chexiya, Armaniston va Ural, Sibirning tog‘li rayonlari hisoblangan.

Fan va sanoatda oltin (yuvelir) zargarlik, tish protezlash, miditsinada, kosmik laboratoriyada va stansiya qurilmalarida qotishma-metall sifatida, o‘tga va kislotaga chidamli asbob-uskunalarda ishlatiladi. Oltin va uning qotishmalari samalyosozlik va raketasozlikda yuqori sezgirlikka ega elementlarni oksidlashini oldini olish uchun qo‘llaniladigan dastgohlarda ishlatiladi: olovbardosh qotishmalarni payvandlashda, raketasozlikda, reaktiv dvigatellarda, yader reaktorlarida, kosmik kemalarda keng qo‘llaniladi. Turli xildagi radio va rentgen dastgohlari ishlab chiqarishda elektronika va elektrotexnikada keng qo‘llaniladi.

Kumush sanoatda katilizatorlar sifatida, kumush qoplama, xalq xo‘jaligida idish-tovoq tayyorlashda ishlatiladi. Kumush idishlarda saqlangan suv uzoq paytgacha aynimaydi. Platina va platinoidlardan eng sezgir, o‘tga chidamli, asbob-uskuna, laboratoriya jihozlari tayorlashda ishlatiladi. Platina va palladiy neft sanoatida katalizator sifatida keng ishlatiladi. Shu boisdan nodir metallarni ko‘proq ishlab-chiqarish zarurdir. Buning uchun rudalar tarkibida murakkab sharoitda bo‘lgan nodir metall elementlarini, fan va texnikaning eng ilgor, faol, samarali yutuqlaridan foydalanish zarur buladi.

Kumush asosiy iste’molchilari foto va kinomotografiyada, rentgenografiyada va boshqa foto mahsulotlar olishda ishlatiladi. Shuningdek kumush elektronika va elektrotexnikada, radiotexnika va mashinasozlikda keng qo‘llaniladi. Kumushning muhim iste’molchilaridan raketasozlik, kosmik va aviotexnika, dengiz harbiy qismlar, shuning bilan bir qatorda kumush-rux va kumush-kadmiyli akkumulyatorlar ishlab chiqarish sanoatidir. Xozirgi vaqtda kumushning 70%dan ortig‘i sanoat maqsadida ishlatilsa, qolgan qismi esa tanga tayyorlashda, bezag vositalar va uy ro‘zg‘or buyumlar tayyorlashda ishlatiladi.

Kumushning asosiy iste’molchilari (t/y): AQSH 3500-4500; Rossiya

1400-1500; Yaponiya 1800-3200; Italiya 900-1100; Angliya 700-850;

Fransiya 450-600. Bu davlatlar hissasiga barcha iste’mol qilinadigan kumushning 85% to‘g‘ri keladi. Kumush ishlab chiqarishning 80% yo‘ldosh usulda qazib olishga asoslangan bo‘lib faqatgina 20%gina to‘g‘ridan to‘g‘ri rudadan olinadi.

Platina guruhi metallari yuqori karroziyaga chidamli va eng qiyin sharoitlarda ham o‘z xususiyatlarini o‘zgartirmasligi sababli xalq xo‘jaligida keng qo‘llanildi.

2-Jaxon urushiga qadar 60% platina zaragarlik va meditsinada ishlatildi. 2-jaxon urushidan so‘ng esa shu sohalarda platina qo‘llanilishining ulushi 8-10% gacha tushib ketdi. Shuning bilan bir qatorda platina sanoatda keng qo‘llanila boshlandi.

Platina guruhi metallarining asosiy iste’molchilari kimyo sanoati, neftni qayta ishlovchi sanoatda, elektrotexnikada va avtomabil sanoatida, shuningdek shisha ishlab chiqarishda, asbobsozlikda va mudoofaa sanoatida keng q’llaniladi.

Kimyoviy tajriba sharoitida platina tajriba idishlari va dastgohlarida tayyorlashda ishlatiladi. Bu metallar elektrotexnika sanoatida eritmalarda erimaydigan anod shaklida qo‘llaniladi, masalan vodorod pereoksid ishlab chiqarish sanoatida, perxlorat olishda keng qo‘llaniladi. Platina va palladiy qoplamalari reaktorlar va maxsus idish va dastgohlar tayyorlashda ishlatiladi.

Kimyo sanoatida platina va palladiy maxsus machalkalar olishda, panjaralar tayyorlashda, similar listlar va kalloidlar olishda qo‘llaniladi, shuningdek organik va neorganik mahsulotlar olishda katalizator sifatida ishlatiladi. Ularni azotdan ammiak ishlab chiqarishda ishlatiladi. Katalizator sifatida platinining qotishmalari ya’ni palladiy-platinali, rodiyli, iridiyli va ruteniylilari ishlatiladi.

Yelektrotexnika sanoatida, elektronika va asbobsozlikda platina keng qo‘llanilib, platina qotishmalari kontaktlar tayyorlashda, elektr qarshilik asboblarida, potensometr olishda, elektr saqlagich ishlab chiqarishda, rentgen quvurlarini elektrodlari olishda, aloqa vositalarida, astronomik asboblar olishda ishlatiladi.

Platina va rodiyli qotishmalar yuqori haroratni o‘lchovchi termoparalar olishda ishlatiladi(1300-1800 °K). 40% Ir va 60% Rh li qotishmalar 2000-2300 ⁰K temperaturani o‘lchashga bardoshlidir.

Ruteniy yuqori zichlikka ega bo‘lgan detallar tayyorlashda keng qo‘llaniladi.

Osmiy va Iridiy juda yuqori qattiqlikka egaligi bilan boshqa metallardan ajralib turadi va shuning uchun yuqori aniqlikka ega bo‘lgan o‘lchov asboblari olishda ishaltiladi. Platina va kobalt qotishmasi kuchli doimiy magnit olishda ishlatiladi.

Meditsinada platina va uning qotishmalari igna, shprislar tayyorlashda ishlatiladi. Palladiy tish protezlari olishda ishlatiladi.

Palladiy va ruteniy bir muncha platinadan arzon bo‘lib, boshqa qimmat metallarni o‘rnini almashtirish uchun ishlatiladi.

Rux o‘z birikmalarida 2 valentli. Rux oksid ZnO va rux gidroksid (ZnOH)2 amfoter xossaga ega. Rux gidroksid ishqorlar bilan reaksiyaga kirishganida sinkatlar, Mas, K2[Zn(OH)2], kislotalarda erib rux tuzlarini hosil qiladi. Rux pirometallurgiya va gidrometallurgiyausullari bilan olinadi.

 Butun dunyoda ishlab chiqariladigan ruxning 40%i po‘latni korroziyadan saqlash uchun sarflanadi. Rux kukuni yordamida kadmiy, mis va nodir metallar birikmalardan ajratib olinadi. Ruxdan ishlangan listlar konstruksion material sifatida, shuningdek, quruq elementlarning idishlarini tayyorlashda qo‘llanadi.

Rux birikmalari. Rux oksid, ZnO — ruxning kislorod bilan birikmasi. Oq rangli kristall modda. Zichligi 5,7 g/ sm3; 1800° da sublimatsiyalanadi. Suvda oz eriydi; kislotalarda erib tegishli tuzlarni beradi. Amfoter — ishkrrlarda erib sinkatlar hosil kiladi. Tabiatda sinkit (kizil rux rudasi) minerali ko‘rinishida uchraydi. Sirlar tayyorlashda, oq bo‘yoq, kauchuk, sellyuloza, plastmassa, rezinato‘ldirgichlari, tibbiyotda malham va sepma dori sifatida ishlatiladi. Zaharli, uni hidlaganda isitma chiqaradi, bosh og‘riydi, ko‘ngil ayniydi va yo‘tal tutadi.

 Ruxning 2 ta silikata ma’lum: m ye tasilikat ZnSiO3 — oq rangli geksagonal yoki romb panjarali kristall modda. Suyuklanish trasi 1429°, zichligi 3,52 g/ sm³ Orto s i l i kat Zn2Si0₄ (villemit) — oq rangli geksagonal panjarali kristall modda. Suyukdanish trasi 1510°, zichligi 4,2 g/sm3. Rux silikatlari rux oksidi bilan kvars qumini birga yuqori trada (1350—1400°) kuydirish yo‘li bilan olinadi. Shaffof, bo‘g‘iq rangli, maxsus shisha  va sirlar i. ch. da qo‘llanadi.

Rux sulfat, ZnSO4 — rangeiz ortoromb panjarali kristall modda; zichligi 3,74 g/sm3. 800—900° da ZnO va SO₂ ga ajraladi. Suvdagi eritmalaridan suvli kristallogidrat ZnSO47H2O — rux kuporosi ko‘rinishida ajralib chikadi. Viskoza i. ch. da, bo‘yoqchilikda, chitlarga gulbosishda, elektrolitik usulda rux metali olishda, mikroo‘g‘it sifatida va tibbiyotda ishlatiladi.

Rux sulfid, ZnS — ruxning oltingugurt bilan birikmasi. 2 ta modifikatsiyasi bor: a — ZnS (sfalerit) — kub panjarali kristall modda. r — ZnS (vyursit) — geksagonal panjarali kristall modda. Suyukdanish trasi 1850° (150 atm bosimostida), zichligi 3,98—4,092 g/sm3, 1185° da sublimatsiyalanadi. Suvda erimaydi, kislotalarda yaxshi eriydi. Sfalerit rux olishda muhim xom ashyo hisoblanadi. Lyuminoforlar komponenti, bariy sulfatbilan aralashmasi oq bo‘yoq — litopon olishda, kadmiy sulfid bilan aralashmasi televizor kineskoplari tayyorlashda ishlatiladi.

Radiotexnika, elektrotexnika mahsulotlari, ehtiyot qismlar va materiallar ishlab chiqarishda deyarli barcha hollarda xom ashyoni yangi sifat - tayyor mahsulotga o‘tkazish uchun issiqlik bilan ishlov berish qo‘llaniladi. Ko‘pgina hollarda, issiqlik bilan ishlov berish xom ashyoga talab qilinadigan yangi, sifat jihatidan mukammal xususiyatlarni berishga imkon beradi. Ushbu jarayon qayta ishlangan materialdagi fizik va fizik-kimyoviy transformatsiyalar tufayli yuzaga keladi, uning oqimi issiqlik ta’siriga bog‘liq.

Issiqlik ta’sir qilish uchun material o‘rnatishga joylashtiriladi, bu odatda termal o‘rnatish deb ataladi. Materialdagi har xil fizik va fizik-kimyoviy transformatsiyalar har xil issiqlik ta’sirini talab qiladi. Shuning uchun har bir issiqlik moslamasi mahsulotlarni qayta ishlash uchun zarur bo‘lgan o‘zining issiqlik rejimini yaratadi. Issiqlik rejimi materialga issiqlik va massa o‘tkazuvchanlik ta’sirining shartlari to‘plami sifatida tushuniladi, masalan: muhit haroratining o‘zgarishi, materialni yuvadigan gazlar yoki suyuqliklarning oqim tezligi, gazlarning konsentratsiyasi va ularning bosimi.

O‘rnatishning issiqlik rejimi xom ashyoga ta’sir qiladi va undagi fizikaviy va fizik-kimyoviy o‘zgarishlar tufayli u tayyor mahsulotga aylanadi.