19
SUL`FIDLI RUDA VA BOYITMALARNI TANLAB ERITISHGA TAYYORLASH
BO`YICHA TADQIQOTLAR
Nurmurotova Shaxlo Oybek qizi
Nazarova Zinnura Saidaxmad qizi
Inoyatov Azizbek Alisher o`g`li
Navoiy davlat konchilik va texnologiyalar universiteti magistrantlari
https://doi.org/10.5281/zenodo.14324817
Annotatsiya.
Maqolada sulfidli rudalar va boyitmalarni gidrometallurgik qayta ishlashga
tayyorlash masalalari, ya’ni flotatsion boyitmalar va keklarni suv bug’i yordamida termik ishlov
berish usulida yuqori sifatli kuyindi olish masalalari ko’rib chiqilgan. Olingan kuyindi
metallarni ajratib olish oson bo’ladi, chunki tanlab eritish jarayoniga to’sqinlik qiluvchi
oltingugurt, mishyak va organik moddalardan tozalangan bo’ladi.
Kalit so’zlar:
termik ishlov berish, boyitma, oltingugurt, tanlab eritish, kuydirish, kuyindi.
Hozirgi vaqtda sulfidli rudalar va boyitmalarni samarali qayta ishlash texnologiyasini
tanlash dolzarb muammo hisoblanadi, bu yerda sulfidli materiallarni gidrometallurgik qayta
ishlashga tayyorlash muhim rol o’ynaydi. Sulfidli rudalardan oltinni ajratib olishda asosiy
muammo quyidagilardan iborat: mayda dispersli oltinning temir sulfidlari bilan qoplanganligi,
bundan tashqari rudalar sorbsion faol uglerodli moddalarni (0,3% dan 1,0% gacha) o’z ichiga
oladi. Flotatsiyadan keyin flotatsion boyitmadagi oltingugurt miqdori 33,0% ga, uglerod
miqdori esa 2,0% ga yetadi, bu esa oltin ajratib olishni pasaytiradi. Shu bilan birga, oltinni
umumiy ajratib olish 50-55% dan oshmaydi.
Sul`fidli oltin rudalari va boyitmalarini qayta ishlash muammosiga juda ko’p tadqiqotlar
bag’ishlangan. Ko’pchilik ishlab chiqaruvchilar oltinni ajratib olishning asosiy usuli sifatida
sianidli jarayonni saqlab qolishni taklif qilishadi. Mazkur holatda qabul qilinadigan
ko’rsatkichlar texnologik sxemalarga qo’shimcha operatsiyalarni yoki maxsus usullarni kiritish
orqali erishiladi: ion almashinuvi smolalari ishtirokida yuvib chiqarish, kvarsli va boshqa ba’zi
oltin rudalari va boyitmalaridan dispersli oltinni ochishdan oldin o’ta maydalash operatsiyasini
qo’llash, oksidlovchi kuydirish kuyindilaridan uglerodni qo’shimcha ajratib olish uchun
flotatsion tozalash operatsiyasini o’tkazish. Oltin sulfidli boyitmalarini qayta ishlashning asosiy
usuli hali ham oksidlovchi kuydirish hisoblanadi, u oltin qazib olish sanoatida keng qo’llaniladi.
Bunda oltin kuyindini sianlash orqali ajratib olinadi.
Undagi oltingugurt va mishyak miqdorini minimal darajada kamaytirish uchun yuqori
sifatli kuyindi olishda qaynar qatlamli pechda ikki bosqichli kuydirish taklif etiladi. Birinchi
bosqichda (500-550°C) mishyak bug’lanadi, ikkinchi bosqichda (650-700°C) esa oltingugurt
bug’lanadi.
Oksidlovchi kuydirish jarayonida oltin-mishyakli sulfidli boyitmalardan mishyakning
to’liq chiqarib yuborilmasligi jarayonning asosiy kamchiligi hisoblanadi, chunki uchuvchan
bo’lmagan temir arsenati birikmasi hosil bo’ladi, shuningdek oltin zarrachalarini
passivlashtiruvchi oson eriydigan moddalar paydo bo’ladi. Bundan tashqari, havoni zaharli
gazlar bilan ifloslanishi va chang hosil bo’lishi tufayli oltin yo’qotilishi mumkin.
Avtoklavda sulfidlar tarkibidagi oltinni ochish imkoniyati o’rganildi [3-6]. Kislorod
ishtirokida yuqori harorat va bosimda arsenopiritning oksidlanishi kislotali hamda ishqoriy
muhitlarda sodir bo’ladi. Ishqoriy muhitda arsenopiritning oksidlanishi mishyak va
20
oltingugurtning to’liq eritmaga o’tish bilan boradi. Kislotali muhitda esa mishyak dastlab
mishyak kislotasi ko’rinishida eritmaga o’tadi, keyin esa temir arsenati shaklida cho’kadi. Shuni
ta’kidlash kerakki, yaxshi texnologik ko’rsatkichlariga qaramay, yuqorida usul bo’yicha oltin
boyitmalarini qayta ishlash yuqori harorat va bosimda (50 atm gacha) ishlaydigan murakkab
va qimmat avtoklavlardan foydalanish bilan bog’liq.
Yuqorida sanab o’tilgan usullar turli kamchiliklarga ega bo’lgani sababli ishlab
chiqarishga joriy etilmagan. Shu munosabat bilan sulfidli rudalar va boyitmalarni suv bug`i
ishtirokida termik ishlov berish va keyinchalik kuyindini tanlab eritish usuli bilan qayta ishlash
imkoniyatlarini o’rganish bo’yicha tadqiqotlar o’tkazildi. Dastlabki materiallar va suv bug`i
ishtirokida termik ishlov berilgan materiallarni sianlashda nodir metallarning ajratib olish
darajasini solishtirish jarayonni yuqori samaradorligini ko’rsatadi. Suv bug`i ishtirokida termik
ishlov berish mahsulotini sianlashda oltin va kumushning ajratib olish darajasi 92% dan oshadi.
Suv bug`i ishtirokida termik ishlov berish jarayonida metall birikmalari suv bug’lari bilan
kislorod va oltingugurt angidridi ishtirokida quyidagi reaksiyalar bo’yicha o’zaro ta’sir qiladi:
2As₂S₃ + 3H₂O + 4,5O₂ = 2As₂O₃ + 3H₂S + 3SO₂ (1)
4As + 3SO₂ = As₂O₃ + 3S
(sub)
(2)
2As₂S₃ + 3SO₂ = 2As₂O₃ + 9S
(bug`)
(3)
Bundan tashqari, rux keklarini suv bug`i ishtirokida termik ishlov berish va keyinchalik
kuyindini sulfat kislotasi bilan tanlab eritish usuli bilan qayta ishlash imkoniyatlari o’rganildi.
Rux keki murakkab tarkibga ega va 20 dan ortiq kimyoviy elementlarni o’z ichiga oladi, unda
rux ferrit va boshqa erimaydigan birikmalar ko’rinishida mavjud. Rux bilan birga yuvib
chiqarishdan keyin qoldiqqa deyarli butunlay qo’rg’oshin, oltin, kumush, shuningdek 50-60%
gacha mis va 30% kadmiy o’tadi.
Mineralogik tahlil shuni aniqladiki, keklarda rux 23% miqdorida, jumladan ZnO (0,8%),
ZnSO₄ (1,2%), 2ZnO∙SiO₂ (3,9%), ZnO∙Fe₂O₃ (5,6%), ZnS (11,5%) ko’rinishida mavjud.
Keklardagi temir 17,3% miqdorida, jumladan FeS (2,5%), FeO (4,3%), Fe₂O₃ (8,7%)
ko’rinishida mavjud. Keklardagi qo’rg’oshin 6,43% miqdorida, jumladan PbO (4,4%), PbS
(1,9%) ko’rinishida mavjud. Keklardagi mis 3,72% miqdorida, jumladan CuS (1,6%), CuSO₄
(1,9%) ko’rinishida mavjud. Oltin va kumush asosan metall ko’rinishida mavjud.
Rux kekini suv bug`i ishtirokida termik ishlov berish jarayonida bir qator kimyoviy
reaksiyalar sodir bo’ladi, ularni biz quyidagi guruhlarga ajratdik:
1.
Oltingugurtli minerallarning oksidlanishi: sfalerit, pirit, misning yarim sulfidi, galenit va
boshqalar.
2.
Kislorod va oltingugurt dioksidi ishtirokida suv bug’lari bilan silikatlar va ferritlarning
parchalangani.
Aniqlanishicha, elementar oltingugurtning bug’lanishi 150-200°C da boshlanadi,
arsenopirit va pirit 450-500°C da parchalana boshlaydi. Pirit, arsenopirit va xalkopiritning
to’liq parchalangani taxminan 700°C da yakunlanadi. Bu jarayonda oltingugurt dioksidi
(oltingugurt angidridi) va boshqa oson uchuvchan komponentlar gaz fazasi o’tadi.
Elementar oltingugurt rux kekida doimo erkin yoki organik birikmalar bilan bog’langan
holda mavjud bo’ladi. Bundan tashqari, u turli reaksiyalar natijasida, jumladan, sfalerit, pirit,
xalkopirit, arsenopirit va misning yarim sulfidining parchalangani natijasida hosil bo’lishi
mumkin. Suv bug`i ishtirokida termik ishlov berish u qattiq, suyuq va bug’ ko’rinishida bo’lishi
mumkin.
21
Shuning uchun elementar oltingugurt va suv bug’lari orasidagi kimyoviy o’zaro ta’sirni
quyidagi reaksiyalar bilan ifodalash mumkin:
3S(q) + 2H₂O(g) = 2H₂S + SO₂ (4)
3S(q) + 2H₂O(s) = 2H₂S + SO₂ (5)
1,5S₂ + 2H₂O(g) = 2H₂S + SO₂ (6)
Rux ferritining suv bug’lari bilan oltingugurt angidridi ishtirokida suv bug`I bilan termik
ishlov berish natijasida rux sulfat hosil bo’lishi bilan parchalanadi:
ZnO∙Fe₂O₃+SO₂ + H₂O(bug’) = ZnSO₄ + Fe₂O₃ + H₂ ΔG⁰₂₉₈=-1176,9kj/mol (7)
Sfalerit kislorod ishtirokida suv bug’lari bilan quyidagi reaksiya bo’yicha o’zaro ta’sir
qiladi:
ZnS + O₂ + 2H₂O(bug’) = ZnSO₄ + 2H₂ ΔG⁰₂₉₈ = -520,59 kj/mol (8)
Mis sulfidlari suv bug’lari va kislorod ishtirokida termik ishlov berishda quyidagi reaksiya
bo’yicha oksidlanadi:
2CuS + H₂O(bug’) + 1,5O₂ = 2CuO + H₂S + SO₂ ΔG⁰₂₉₈ = -265,77 кДж/mol (9)
150°C dan yuqori haroratda oltingugurt molekulalari 100°C haroratda reaksiya zonasiga
keladigan suv bug’lari molekulalarining yuzasida kondensatlanadi. Zaif vakuum sharoitida bu
massa sovutish zonasiga olib ketiladi. Suv bug’lari harorati 230°C dan past bo’lganda, issiqlik
almashtirgichda bug’lar kondensatlanadi, oltingugurt alohida (mayda dispersli) qattiq fazada
ajralib chiqadi:
2H₂S + SO₂ → 3S + 2H₂O ΔG⁰₄₇₃ = -31,0 kj/mol (10)
Bu fazaning harorati bug’ generatoridan keladigan suv bug’lariga qaraganda yuqori
bo’ladi, suv bug’larining bir qismi oltingugurt bilan reaksiyaga kirishib, vodorod sulfidi va
oltingugurt angidridini hosil qiladi, ular suv bug’larining boshqa qismining yuzasida
adsorbsiyalanadi va oqim bilan sovutish zonasiga olib ketiladi. Shunday qilib, suvda (bug’
holatida) erigan gazlar o’zaro reaksiyaga kirishadi va yana elementar oltingugurtni hosil qiladi,
boshqacha aytganda, termik ishlov berishda suv bug’i, oxir-oqibat, massa tashuvchi vazifasini
o’taydi.
Sulfidli minerallarning past haroratli suv bug`i ishtirokida termik ishlov berish turli xil
sulfidli rudalar va boyitmalardagi oltingugurt, mishyak va organik moddalarning yuqori
samarali bug’lanishini boshqa usullar bilan taqqoslaganda ko’rsatadi. Bu termoparaviy ishlov
berish mahsulotlarining keyingi gidrometallurgik qayta ishlanishida foydali komponentlarni
ajratib olishni oshirishga yordam beradi. Rux kekini optimal harorat rejimida va vaqt oralig’ida
suv bug`i ishtirokida termik ishlov berish mahsulotning massasini kamaytirish va kuyindi
tarkibidagi rux va boshqa metallarning miqdorini oshirishga olib keladi.
References:
1.
Марченко Н.В. Металлургия тяжелых цветных металлов. Электронный учебно-
методический комплекс. Красноярск : ИПК СФУ, 2009.-394 с.
2.
Владимиров Л.П. Термодинамические расчеты равновесия металлургических
реакции. -М.: Металлургия, 1970. -528 с.
3.
Ахтамов Ф.Э., Нишонов Б.У. К вопросу переработки цинковы кеков // Теория и
технология металлургического производства. – Москва, 2016. – №1. – С. 69-72.
4.
Akthamov F.E. Study of low temperature technologies of processing zinc cakes with the
22
method of thermo-steaming. Международный научно-исследовательский журнал
Евразийский союз ученых (ЕСУ). 2020. - №6 (75) - С. 4-8.
5.
Патент PУз №IAP05300. Рух кекларини қайта ишлаш усули/ Абдурахмонов С.А.,
Ахтамов Ф.Э., Курбанов А.А., Тошқодирова Р.Э. // Зарегестрирован в государственном
реестре изобретений Республики Узбекистан 20.10.2016. – Бюл. №11.
6.
Абдурахмонов С.А., Ахтамов Ф.Э. Исследование возможности переработки
цинковых кеков термопарообработкой // Горный вестник Узбекистана. – Навои, 2016.
‒ №1. ‒ С. 91-93.
