Navoiy kon-metallurgiya kombinati navoiy davlat konchilik instituti

1.4. Rux boyitmasini kuydirish jarayonining kimyoviy reaksiyalari


Jarayonning kimyoviy reaksiyalari deb, dastlabki xom ashyoda birin-ketin o’tadigan kimyoviy o’zgarishlariga aytiladi. Jarayon
natijasida boradigan kimyoviy jarayolar yakuniy mahsulotlar bilan tavsiflanadi. Kuydirish jarayonida dastlakbi reaksiyalar uch turda bo’lishi mumkin:
ZnS + 2 = Zn
ZnS + 1,5 = ZnO +
ZnS + = Zn +
Tajriba natijalariga ko’ra, kuydirish jarayonida sulfidlarning oksidlanishidan boshlab 900 gacha birinchi qattiq mahsulot bo’lib ZnO paydo bo’ladi. Yuqoriroq haroratlarda esa moddaning bug’ holatga o’tishi kuzatiladi va bu jarayon reaksiyaning borishi bilan tushuntiriladi.
Kuydirish jarayonida ikkilamchi rux sulfatlari quyidagi reaksiyalar natijasida paydo bo’lishlari mumkin:
ZnO + = Zn
+ = +
3ZnO + 2 = ZnO * 2
3 + 2 = ZnO * 2 +3
-jadval

Reaksiya	t, C	G, kJ	lg Km
ZnS + 2 =	25 1000	- 675 - 383	118,6 36,3
ZnS+1,5 = ZnO+	25 1000	- 440 - 253	77,4 24,0
ZnO+ = Zn +	25 1000	- 104 - 123	18,3 11,7

-jadval

Sulfidlarni oksidlanish ikkilamchi reaksiyalarning termodinamik tavsiflari: Reaksiya	t, C	G, kJ	lg Km
ZnS + 2 =	25 1025	- 76,5 - 12,2	118,6 0,49
2 + = 2	25 1025	- 196 - 179	24,3 16,80

Rux boyitmasini kuydirishda sulfat paydo bo’lishi texnologik ahamiyatga ega. Sulfatlarni termodinamik turg’unligi reaksiyaning ajralishi muvozanati bilan baholanadi:
Reaksiya: = ZnO +
Ushbu reaksiyanining o’zgarmas doimiyligi haroratga bog’liqdir:
lg Pso3 = 11,757 – 8586,0 / T
Rux boyitmasini kuydirishda, gaz tarkibida va miqdoriga bog’liq bo’lgan holda, sulfatning maksimal paydo bo’lish harorati 750 – 850 ga to’g’ri keladi.
Kuydirish davrida rux ferrit va silikat shakllarga bog’lanishi mumkin:
ZnO + = ZnO *
ZnO + = ZnO *
Bu ikkita birikma, keyingi tanlab eritishda sulfat kislotasida qiyin eriydi va ruxni isrofgarchilini oshiradi. SHuning uchun kuydirish jarayoni, rux ferriti va rux silikati iloji boricha kam hosil bo’lishi bilan olib borilishi.
Rux boyitmalarida ko’pincha qo’rg’oshin va kadmiy bor. Asosan ular sulfid ko’rinishda mavjuddir: PbS – galenit va CdS – grikonit.
Kuydirish paytida qo’rg’oshin sulfidi 700–800 da qo’rg’oshin oksidi (PbO) holiga onson o’tadi. Qo’rg’oshin oksidi esa noruda moddalar bilan reaksiyaga kirib, past haroratlarda eriydigan birikmalar paydo qilishi mumkin.
Kadmiy sulfidi 735 da alanga oladi va oksid shakliga o’tadi.
Ikkala sulfidlar yuqori haroratda uchuvchanlik xususiyatiga ega. Rux boyitmalarida mis xalkopirit, xalkozin va kovellin turlarida uchraydi. Bu birikmalarning kuydirish jarayonida o’zgarishlari mis xom ashyosini qayta ishlashda kechadigan jarayonlarga o’hshashdir.
Zamonaviy zavodlarda rux boyitmasini kuydirish jarayoni Qaynar qatlam («QQ») pechlarida o’tkaziladi.
“QQ” pechlarida kuydirish jarayonining boshqa turdagi kuydirish pechlaridan afzalliklari kuydagilardir:
1) yuqori ishlab chiqarish unumdorligi (oddiy pechlarga nisbatdan 2 – 3 marta yuqoriroq);
2) kuydirish jarayonining tartiblanishi va mahsulotni sifatligi;
3) chiqindi gazlarda ning yuqori miqdori va undan sulfat kislotasini olish qulayligi;
4) tanlab eritishda salbiy ta’sir etuvchi ferrit va silikat birikmalarini cheklangan holatda paydo bo’lishi va boshqalardir.