Жалпы металлургия
Мырыш күйіндісін сілтілеу
жүктеу/скачать 2.35 Mb.
|
| Мырыш күйіндісін сілтілеу. Күйдірілген мырышты концентраттар негізінен металдардың тоқытарынан түзілген. Сонымен қатар олардың құрамында аз мөлшерде металдардың сульфаттары, ферритері, силикаттары, алюминаттары жəне тағы басқа қоспалары болуы мүмкін. Күйдірілген мырышты концентраттардағы мырыш та осындай қосылыстар түрінде болады.
Күйдірілген мырышты концентраттарды (күйіндіні) сілтілеуге ұшыратады. Бұл процестің негізгі мақсаты: мырышты ерітіндіге өткізу жəне ерітіндіні оған тұнба түрінде өткен əртүрлі қоспалардан тазарту, өйткені бұл қоспалар мырышты ерітінділердің электролиз процесіне зиянды əсер етеді. Сілтілеу кезінде пайдаланылатын еріткіш келесі талаптарға сай болуы керек: 1) еріткіш күйіндінің құрамындағы мырыштың барлық қосылыстарын толығымен еріту керек; 2) еріткіштің əсері таңдамалы болуы керек, яғни мырыштан басқа күйіндінің құрамында болған қоспалар ерітіндіге өтпеу керек; 3) еріткіш қауіпсіз жəне қолдануға ыңғайлы болуы керек; 4) еріткіш арзан болуы керек жəне жабдыққа коррозия əсерін тигізбеу керек. Қазіргі уақытта барлық гидрометаллургиялық мырыш зауыттарында қолданылатын күкірт қышқылдың əлсіз ерітіндісі басқаларға қарағанда бұл талаптарға сай келеді. Сонымен, сілтілеудің мақсаты – күйінді құрамындағы мырышты қосылыстарды еріту: ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O Zn2SiO4+2 H2SO4=2ZnSO4+H4SiO4 PbSiO3+ H2SO4=PbSO4+H2SiO3 MeO+ H2SO4=MeSO4+H2O, мұнда Me – Cd, Cu, Co, Ni, Fe, As жəне сирек металдар. Əдетте мырыштың күйіндідегі бастапқы мөлшерінен 85-90 %-і ерітіндіге өтеді. Еківалентті Fe, Cu, Cd, As, Sb, Co тотықтары толығымен ерітіндіге өтеді. Бұл қоспалар электролизді қиындатады, сондықтан алынған ерітіндіні тазарту қажет. Ерітіндіні темірден тазартуды сілтілеумен бірмезгілде жүргізуге болады. Fe2+ иондарын марганецтің тотығымен тотықтырады. Тотығудың жəне кейінгі гидролиз нəтижесінде тұнбаға темірдің негізгі сульфаты шөгеді: 2FeSO4+MnO2+2 H2SO4→Fe2(SO4)3+MnSO4+2H2O Fe2(SO4)3+2H2O→2FeOHSO4+H2SO4 Бірінші реакция қышқыл ортада жұреді, сондықтан темірді сілтілеу процестің басында тотықтыру қажет. Екінші реакция сілтілеу процесі аяқталуға жақын болғанда ғана жүруі мүмкін, бұл кезде қышқыл толығымен шығындалып ерітінді бейтараптандырылды. Темірмен біруақытта ерітінді As, Sb қоспаларынан, жартылай кремний қышқылынан тазартылады. Мырышты толығымен ерітіндіге өткізу үшін күкірт қышқылдың артық мөлшері қажет, бірақ темірден тазарту үшін ерітінді сілтілеу соңында бейтарап болуы керек. Сондықтан сілтілеуді екі сатыда жүргізеді. Алдымен күйіндіні құрамында 100-130 г/дм3 Zn жəне 1-5 г/дм3 бос H2SO4 бар ертеректе алынған мырыш сульфатының əлсіз ерітіндісімен өңдейді. Бұндай қышқылдық барлық мырышты толығымен ерітіндіге өткізуге жеткіліксіз, сондықтан мырыштың біраз бөлігі ғана ерітіндіге өтіп оны бейтараптандырады, демек темірден тазартады. Бейтарап сілтілеуден кейін ерімейтін қалдықта мырыштың көп мөлшері қалады, сондықтан оны екінші рет құрамында 150-170 г/дм3 H2SO4 бар қолданған электролитпен сілтілейді. Қышқыл сілтілеудің соңында ерітіндідегі күкірт қышқылының концентрациясы 1-5 г/дм3 дейін төмендейді, ерітіндіні тұнбадан бөлгеннен кейін, бейтарап сілтілеугебағыттайды. Процестің басында пульпаның температурасы 40-50 ºС, қышқыл сілтілеудің соңында H2SO4 қышқылымен тотықтардың арасындағы экзотермиялық реакциялары есебінен бұл температура 50-60 ºС-қа дейін жоғарылайды. Өндірістің ірі масштабтарында жəне шикізаттың тұрақты құрамында екісатылы сілтілеу тиімді, ол үздіксіз əдіспен жүргізіледі. Сілтілеу кезінде қатты бөлшектерді өлшенген күйде ұстап тұру үшін пульпаны араластыру қажет. Бұл үшін екі типтегі жабдықтар қолданылады: пневматикалық жəне механикалық. Біріншісінде пульпаның төменнен жоғарыға айналуы орта құбырдың төменгі жағынан ауа беру арқылы жүзеге асырылады; екіншісінде – пульпаның жоғарыдан төменге қозғалысын орта құбырдағы пропеллер қамтамасыздандырады (4.2-4.3 суреттері). Пневматикалық жабдықтардың кемшілігі – үрленген ауа нəтижесінде қарқынды бу түзіліп, пульпаның суытылуы. Пневматикалық араластырғыштармен салыстырғанда механикалық жабдықтарда араластыруды жүргізген ынғайлы, ал пульпаны қорғасынды ирек түтіктен жіберіліп тұратын будың көмегімен жылытуға болады. Бірақ осымен қатар механикалық араластырғыштар энергияның көп шығынын талап етеді. Үздіксіз араластыру кезінде пневматикалық, ал мерзімді араластыру кезінде механикалық араластырғыштарды қолданған тиімді. Үздіксіз сілтілеуді үш-төрт бір ізді жалғасқан пневматикалық араластырғыштарда жүргізеді: осындай бір батареяда бейтарап, екіншісінде – қышқыл сілтілеу жүреді. жүктеу/скачать 2.35 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|