Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги тошкент кимё технология институти

ЛАБОРАТОРИЯ ИШИ №1

СИЛЬВИНИТНИ ГАЛУРГИЯ УСУЛИДА БОЙИТИШ


Ишдан максад: Силвинитни галургия усулида бойитиш жараёнининг физик-кимёвий асосларини ўрганиш. Уч компонентли системани KCl-NaCl-Н₂О изотермасидан фойдаланиб калий хлориди ва натрий хлориди аралашмаларини амалий қайта ишлаш жараёнини таҳлил этиш. Бойитиш жараёнига ҳарорат, вақт, руда таркибининг таъсирини ўрганиш.


Назарий маълумотлар

Сильвинитдан калий хлориди олишда калий хлориди ва натрий хлоридининг турли хароратларда эрувчанликлари турличалигига асосланилади. NaCl ва KCl нинг турли хароратлардаги сувда эрувчанликларига асосланган диаграммага (расм 1.) кўра KCl нинг эрувчанлиги ҳарорат ортиши билан ортиб боради, NaCl нинг эрувчанлиги эса ҳарорат ортиши билан деярли ўзгармайди.

Расм 1. KCl-NaCl-Н₂О системасининг эрувчанлик изотермаси.

Шунинг учун бу тузлар аралашмасидан KCl ни ажратиб олиш учун улар аралашмасини юқори ҳароратда эритилади, сўнгра совутилгач KCl кристаллга тушади. Эритувчи сифатида NaCl га тўйинган ва KCl га тўйинмаган қайноқ эритмадан фойдаланилади. Натижада сильвинит таркибидаги KCl эритмага ўтади, NaCl чўкмага тушади. Эритма совутилгач KCl ажратиб олинади. Навбатдаги эритмалари қиздириш натижасида эритма яна KCl га нисбатан тўйинмаган ҳолатда бўлади ва хоказо.

Шундай қилиб, сильвинит рудаларидан KCl олиш жараёни қуйидаги асосий кетма-кетликлардан иборатдир:
1. Майдаланган сильвинитни KCl кристализациясидан қолган қайноқ эритма билан ишланиши.
2. Қайнок намакобни чўкма ( NaCl ) дан ажратиш.
3. Намакобни совутиб KClни кристаллантириш.
4. KCl кристалларини эритмадан ажратиш ва қуритиш.
5. Қолган эритмани иситиш ва янги циклга қайтариш.
Зарур бўлган операциялар циклини назарий ва экспериментал йўл билан аниқланади. Назарий жиҳатдан ҳисоблаш орқали зарур бўлган унумли цикл аниқланиб, сўнгра тажрибада текширилади.
Циклни ҳисоблаш қуйидагича амалга оширилади.
Бизга бошланғич эритма сифатида ҳарорати 100^оС бўлган NaCl ва KCl аралашмаси берилган бўлиб, бу аралашмадаги KCl нинг миқдори 25% ни ташкил этсин (расм 1).
Ушбу эритмани 100^оС дан 25^оС гача совутилганда қандай миқдорда KCl ни ажратиб олиш мумкин ва бу аралашмани қайта тиклаш учун қандай миқдорда сильвинит кераклигини аниқлаймиз.
Ҳисобни 100 гр. эвтоник эритмага ёки 100 гр. бошланғич аралашмага нисбатан олиб борамиз.
Эвтоник эритма таркибига Е кўра 100^оС да 100 гр. эритмада 16,9 гр NaCl ва 21,62 гр. KCl бор. Эритмани 25^оС гача совутилса KCl ни ажратиб олса бўлади. NaCl ва сув миқдори ўзгармас бўлиб қолаверади. Қолдиқ эритма таркиби n нуқтасига тўғри келиб, 12,5 % KCl ва 18,5 % NaCl дан иборат. n нуқтасидаги эритма миқдорини NaCl ва сув орқали аниқланади .
Бошланғич эритмада 16,9 гр NaCl қолдиқ эритмада 18,5% ни ташкил этади. Бундан қолдиқ эритма миқдорини аниқлаймиз.
.
Бошланғич эритманинг таркиби KCl ни ажратиб олиниши ҳисобига ўзгарганлиги сабабли KCl нинг назарий чиқиши:
q= 100-91,35=8,65 г.
бўлади.
Циклни қайта тиклаш учун қолдиқ эритмани юқори ҳароратда иситилиб шундай микдорда KCl бор сильвинитни унда эритиш керак. Бунинг учун эритмани 100^оСгача иситилади. Дастлаб KCl га тўйинмаган қайноқ эритма таркиби унинг сильвинит билан таъсирида n–S чизиқ бўйлаб ўзгаради, сўнгра NaCl билан туйинган эритма чизиғи бўйлаб йўналади. Таркибида 25% KCl бўлган эритма билан ишлов берилаётган сильвинит микдори:

Эвтоник нуқтага етгач сильвинитдан эритмага 8,65 гр. KCl ўтади, чўкмада NaCl қолади:
34,65 - 8,65 = 25,95 г.
Регенерацияланган эритма микдори:
91,35 + 8,65 = 100 г.
Шундай қилиб, цикл ортга қайтарилди. KCl ни тўлиқ эритиш учун ва бунда эвтоник эритма Е₁₀₀ ни ҳосил қилиш учун сильвинитга n:S нисбати SK:Kn кесмалар нисбатига тенг бўлган n таркибли қолдиқ намакоб билан ишлов бериш керакдир. 100 гр. бошланғич тузлар аралашмасини қайта ишлаш учун керак бўлган эвтоник эритма миқдори:

Бу холда циклни характерловчи бошқа катталиклар хам ўзгаради, лекин ишлов натижасида 25 гр. KCl ва 75 гр. NaCl ажратиб олинади.