15.5. Aglomeratsiya jarayonining amaliyoti
Qo‘rg‘oshinli rudalarning muhim minerallari galenit (PbS), serussit
(PbCO
3
) va anglezit hisoblanadi. Qoidaga ko‘ra qo‘rg‘oshinli rudalar
shuningdek, biroz miqdorda sulfidlar karbonatlar, rux sulfatlari, mis va
temir saqlaydi. Ruda flotatsiya usulida boyitiladi, va natijada 75%gacha
qo‘rg‘oshin, 4–7%gacha rux saqlaydigan boyitma olinadi. Boyitmaning
puch tog‘ jinslari kvars, silikatlar, ohaktosh saqlaydi. Boyitma zarralari
95%gacha -0,06 mm o‘lchamda bo‘ladi. Sulfidli boyitmalarning asosiy
massasi oksidli sharoitda qo‘rg‘oshinni oltingugurtning asosiy qismini
yo‘qotib oksidli shaklga o‘tkazish uchun kuydiriladi (обожог). Shu
bilan bir qatorda boyitma bo‘laklanadi. Eslatib o‘tish kerakki, shaxtali
pechlar ishi mayda boyitmalarda iqtisodiy samara bermaydi. Mayda
mahsulotni bo‘laklash bu yerda qora metallurgiyadagiga o‘xshash
muhim operatsiya hisoblanadi.
Shunday qilib qo‘rg‘oshinli boyitmaning dastlabki algomeratsiyasi
ikkita maqsadli bo‘ladi:
1) qo‘rg‘oshinni oksidli shaklga o‘tkazish bilan boyitmadan
oltingugurtni yo‘qotish;
2) mayda mahsulotni algomeratning yirik bo‘laklariga aylantirish.
Algomeratsiyadan oldin sulfidli qo‘rg‘oshinli boyitma namlanadi
va yondiruvchi qatlamning gaz o‘tkazish qobiliyatini yaxshilash uchun
bo‘laklanadi (yumaloqlanadi).
Aglomeratsiya tasmali turdagi mashinalarda va chashkali (qozon)
moslamalarda amalga oshiriladi. Yoqilg‘i sifatida sulfidli boyitmaning
249
oltingugurti, koks maydasi ishlatiladi. Algomeratsiya jarayoni shixtani
yondiruvchi gorn yordamida o‘t oldirishdan boshlanadi.
Bunda sulfidlardagi oltingugurtlarning yopish zonasi hosil bo‘lib, u
sekin panjaraga tomon harakatlanadi. Yonish zonasida harorat
800–1000
o
Cni tashkil etadi. Chiqayotgan gazlarning harorati 200
o
Cdan
oshmaydi.
Boyitmaning asosiy tashkil etuvchisi galenit (PbS) havoli muhitda
360
o
Cdayoq alangalanadi. 2PbS + 30
2
= 2PbO + 250
2
500
o
Cdan past
haroratda qo‘rg‘oshin sulfati hosil bo‘lishi mumkin. PbO + SO
3
=
PbSO
4
.
Biroq harorat 600
o
Cga ko‘tarilsa, oltingugurt angridridi SO
2
va O
2
ga dissotsiyalanadi, bu esa PbSO
4
hosil bo‘lishini qiyinlashtiradi. 950
o
C
dan yuqori haroratda PbSO
4
va SO
3
ga dissotsiyalanadi. Shunday qilib
qo‘rg‘oshin oksidi, sulfati va sulfidlari miqdori orasidagi nisbatan
yondirish tarkibiga bog‘liq. Yetarlicha yuqori haroratda va gazlarni
yondirish qatlamidan jadal so‘rib olishda mahsulotlardagi sulfatning
miqdori uncha ko‘p emas.
Qo‘rg‘oshin oksidi shixtadagi kremneziom bilan qattiq fazada
710
o
Cda ta’sirlashadi.
PbO + SiO
2
= PbO · SiO
2
2PbO + SiO
2
= 2PbO · SiO
2
PbO · SiO
2
ning yarim harorati 780
o
C, 2PbO · SiO
2
niki esa 740
o
C. Qo‘rg‘oshin
silikatari yonish zonasida shixtaning ashyo qismini eritadi. Qo‘rg‘oshinli
algomerat mustahkam, bo‘lakli, g‘ovak bo‘lishi kerak. Shu bilan bir
qatorda u kam miqdorda oltingugurt qoldig‘ini saqlashi kerak. Ideal
holatda algomerat umuman oltingugurt saqlamasligi kerak, lekin bunday
natijaga amalda erishish qiyin. Odatda algomerat 1–2% S
2
saqlaydi.
Sulfidli boyitmani yondirish ko‘pincha ikki bosqichda amalga
oshiriladi.
Birinchi
yondirishdan
maqsad
shixtani
boyitmani
bo‘laklamasdan oldin shixtadagi oltingugurtning bir qismini yo‘qotish.
Toza
galenit
PbS
13,4%
S
(massasi
bo‘yicha)
saqlaydi.
Aglomeratsiyadan oldin odatda shixta 12%dan kamroq oltingugurt
saqlaydi. Birinchi kuydirishdan keyin mahsulotda 6–8% S qolishi kerak.
Aglomeratsiyada
oltingugurtni
yo‘qotish
jarayonining
o‘zga
xususiyatlarini hisobga olib, birinchi kuydirish (issiqlik qayta
tiklanishini tiklash yonish zonasida haroratni pasaytirish, oltingugurtni
250
ushlab turuvchi sulfidni va silikatli eritma hosil bo‘lishining oldini olish
maqsadida) shixtaning yupqa qatlami 180–150 mm da olib boriladi.
Bundan tashqari, yupqa qatlamda ishlash shixtaning gaz o‘tkazish
qobiliyatini sezilarli oshiradi, sizib o‘tuvchi havoning miqdorini
oshiradi, qatlamda keskin oksidlovchi atmosfera hosil qiladi va
oltingugurtning yonib botishini kuchaytiradi. Birinchi kuydirish
mexanik jihatdan kuchsiz mahsulot beradi va bu mahsulot keyin 6–10
mm ga maydalanadi, yana namlanadi va qattiq bo‘lak hosil qilish
maqsadida ikkinchi marta kuydiriladi. Kuydirish baland qatlamda (300
mm gacha) olib boriladi va bu yuqori darajadagi harorat olishni, suyuq
faza hosil bo‘lishini, shixtaning erishini va mustahkam aglomerat
olishini
ta’minlaydi.
Parallel
ravishda
shixtani
ikkilamchi
oltingugurtsizlantirish olib boriladi. Birinchi kuydirish 7–10 daqiqa,
ikkinchi kuydirish esa 15–20 daqiqa davom etadi. Tayyor aglomerat
koks bilan birga shaxtali pechga yuklanadi. Pechning pastki qismiga
havo puflab kiritiladi. Koksning yonishi quyidagi reaksiyalar orqali
ifodalanadi: C+O
2
=CO
2
CO
2
+C=2CO.
Qo‘rg‘oshinning qaytarilishi quyidagicha ketadi:
PbO + CO = Pb + CO
2
Erigan qo‘rg‘oshin pechning o‘chog‘iga oqib tushadi, u erdan
maxsus teshik orqali vaqti-vaqti bilan chiqarib olinadi. Qo‘rg‘oshinga
boshqa qaytarilgan elementlar (Sb, Sn, Cu shuningdek As) qo‘shiladi.
Qo‘rg‘oshinning bunday qorishmasi verkbley deyiladi. Ruxli sulfidli
rudalarning muhim minerali sfalerit (rux aldamchisi ZnS) hisoblanadi.
Hozirda sulfidli rux boyitmasini metall holidagi ruxga iqtisodiy jihatdan
maqbul to‘g‘ridan to‘g‘ri qayta ishlash usuli mavjud emas. Ruxni
sulfidlardan qaytarish yuqori harorat talab qiladi va bir qancha
qiyinchiliklar bilan bog‘liq, shuning uchun sulfidli boyitma tasmali
turdan aglomeratsion mashinalarda oksidlovchi kuydirishga uchratiladi.
Kuydirish mobaynida mahsulotning bo‘laklanishi sodir bo‘ladi. Yonilg‘i
sifatida sulfidlarning oltingugurti ishlatiladi. Ruxli sulfidli boyitma
odatda 30% atrofida oltingugurt saqlaydi. Tayyor aglomerat esa 1%dan
ortiq oltingugurt saqlamasligi kerak. Sfaleritning oksidlanishi quyidagi
reaksiya bo‘yicha ketadi:
ZnS + 30
2
= 2ZnO + 2So
2
251
500–600
0
Cgacha rux sulfidi ZnSO
4
gacha oksidlanishi mumkin.
Biroq yonish zonasida harorat 1300
o
C dan ortadi va sulfatlar eriydi,
buning
natijasida
aglomeratsiyali
kuydirishda
oltingugurtning
chetlashtirish darajasi ortadi. Kuydirishda jarayonning haroratini oshirib,
mahsulotdan sulfatlarning miqdorini kamaytirishga erishish kerak.
ZnO ning uncha katta bo‘lmagan qismi pirit FeS
2
va pirrotin FeS
ning oksidlanishidan hosil bo‘lgan Fe
2
O
3
quyidagi reaksiya bo‘yicha
ta’sirlashadi:
ZnO + Fe
2
O
3
= ZnO · Fe
2
O
3
Agar aglomerat keyin pirometallurgik usul bilan qayta ishlansa,
ya’ni yuqori haroratda qaytarilsa, ferritlarning hosil bo‘lishi zararli
jarayon hisoblanadi.
Gap shundaki, rux ferritlari rux oksidiga o‘xshab oson qaytariladi.
Agar kuydirish mahsuloti ruxga gidrometallurgik usul bilan qayta
ishlansa, ya’ni uni sulfat kislotada eritib, keyin eritmani elektroliz
ZnO+H
2
SO
4
= ZnSO
4
+ H
2
O qilib (eritma ustidan elektr toki o‘tkazib,
keyin katedda metall holidagi ruxni cho‘ktirib) ruxni ferratlari
nomaqbul, chunki ular sulfat kislotada erimaydi. Bu holda ZnO · Fe
2
O
3
ning miqdori kuydirish jarayonining haroratini pasaytirib kamaytiriladi.
Boyitmada kam miqdorda ishtirok etuvchi PbS PbO da oksidlanadi va
PbO SiO
2
bilan ta’sirlashadi.
Hosil bo‘ladigan qo‘rg‘oshin silikatlari eriydi va sovugandan so‘ng
ruxli algomeratda bog‘lovchi hisoblanadi. Biroz miqdorda rux silikati
ham hosil bo‘ladi. Amalda ruxli aglomerat yirik donali g‘ovak massa
holida olinadi, yirik mustahkam bo‘laklar ham uchraydi. Aglomeratning
yirikligi va bo‘lakligi bu yerda unchali rol o‘ynamaydi, chunki ruxni
aglomeratdan qaytarish balandligi yuqori shaxtali pechlarda emas, balki
uncha katta bo‘lmagan o‘lchamli retortalarda amalga oshiriladi.
Aglomeratsiyadan oldin shaxta 6–8 oltingugurt saqlashi kerak. Sulfidli
misli ruda va boyitmalarning aglomeratsiyali bir vaqtining o‘ziga
shixtadan oltingugurt yo‘qotishi va maydali bo‘laklash uchun keng
ishlatilmaydi, chunki kuydirish mahsulotini shaxtali eritish hozirda
sanoatda bo‘ysunuvchi rol o‘ynaydi. Misning asosiy massasi ikkita
ketma-ket joylashgan agregatlarda yallig‘ va konventor pechlarda
eritiladi. Ko‘p podli pechlarda kuydirilgan va yengil kuydirilgan sulfidli
252
kukunsimon boyitma yallig‘ pechlarda sulfidli qotishma – shteyi olinib
qayta ishlanadi. Keyin shteyn mis olish uchun konventor pechlarda
qayta ishlanadi.
Shaxtali pechlarda kuydirilgan boyitmadan misni to‘g‘ridan to‘g‘ri
qaytarish bo‘lakli oksidli mahsulotni talab qiladi. Kuydirish tasmali
algomeratsiya mashinalarida va kosachali moslamalarda amalga
oshiriladi.
Kuydirish
jarayonida
xalkopirit
okasidlanadi
va
dissotsiyalanadi.
2CuFeS
2
+ CO
2
· Cu
2
O + Fe
2
O
3
+ 4SO
2
2CuFeS
2
= Cu
2
S + 2FeS+1/2 S
2
S+O
2
=SO
2
Temir oksidlari puch tog‘ jinslaridagi silikat kislotasi bilan
reaksiyaga kirishib fayalit (2FeO · SiO
2
) hosil qiladi va u algomeratda
bog‘lovchi vazifasini bajaradi. Oltingugurtning yonish zonasidagi
harorat 1200
o
Cga yetadi. Shixta 18–25% S va 16–20% SiO
2
saqlaydi.
Misli boyitmalarni aglomeratsiyasi mobaynida oltingugurtning
chetlashtirishi 70%ga yetadi.
Dostları ilə paylaş: |