Pirometallurgik jarayonlarning turlari Gidrometallurgik jarayonlarning turlari Elektrometallurgik jarayonlarning turlari

Kalsinasiyali (toblash) kuydirishning maqsadi - xom ashyo tarkibidagi ruda minerallarni kimyoviy tarkibini o’zgartirishdir. Bunda ma’lum haroratgacha qizdirish yo’li bilan beqaror kimyoviy birikmalar termik parchalanadi (dissosiasiyalanadi). Bunday kuydirish 1000-1200⁰C haroratda karbonatlar
CaCO₃ → CaO + CO₂
1200⁰C haroratda gidrooksidlar
2Al(OH)₃→ Al₂O₃ + H₂O
uchun qo’llanadi.
Xlorlovchi kuydirish oksid yoki sulfidlarni suvda eruvchan yoki uchuvchan xloridlarlarga aylantirish uchun o’tkazilib, Mg, Ti, Zr, Hf, Sn olish texnologiyasida qo’llanadi. Rangli metallar metallurgiyasida xlor va xloridlar 1786 yilda rudadan oltinni va kumushni, 1877 yilda misni ajratib olishda qo’llanila boshladi.
Bir qator metallarni (uran, berilliy) ishlab chiqarish texnologiyasida xlorlovchi kuydirishga o’xshash ftorlovchi kuydirish usuli qo’llanadi. Ftorlovchi kuydirishning maqsadi – metall oksidlarni ftoridlarga aylantirishdir. Masalan: 500-700⁰C haroratda UO₂ + 4HF = UF₄ + H₂O.
Metallurgik eritish – yuqori haroratda, ko’pchilik hollarda qayta ishlanayotgan materialni to’liq erishi bilan boradigan pirometallurgik jarayondir. Eritishning ikkita usuli mavjud: rudali va tozalovchi.
Rudali eritishda ruda yoki konsentrat (to’g’ridan-to’g’ri yoki oldindan tayyorlanib) qayta ishlanadi. Asosiy kimyoviy jarayonlarni borishi bo’yicha rudali eritish quyidagi turlarga bo’linadi:
1. Tiklovchi eritish – rudalardan metall olishning eng qadimgi usuli bo’lib, bu jarayonda oksidli birikmalar uglerodli qaytaruvchilar bilan qaytarib metall olinadi va keraksiz jinsni shlakka o’tkaziladi. Umumiy holda erish qo’yidagi sxema bilan ifodalanadi:

(MeO, SiO₂, CaO, Fe₂O₃) + C + O₂,N₂ → Me + (SiO₂, CaO, FeO) + CO₂, N₂

ruda metall shlak gazlar

Rangli metallurgiyada tiklovchi eritish qo’rg’oshin va qalay ishlab chiqarishda qo’llaniladi.

2. Shteyn olish uchun eritish ayrim og’ir rangli metall rudalarini (mis, nikel) qayta ishlaganda, ajratib olinayotgan metallni shteyn (sulfidlar aralashmasi) deb nomlangan yarim tayyor mahsulotga o’tkazish uchun ishlatiladi. Shteyndan tashqari o’zida ruda oksidlari va flyuslarni jamlagan shlak olinadi.
Shteyn olish uchun eritish neytral, oksidlab – qaytaruvchi, oksidlovchi muhitda olib borish mumkin. Oksidlovchi sharoitda erish jarayoni olib borilganda temir sulfidining bir qismi oksidlanishi natijasida va uni oksidlarini shlakka o’tishi natijasida ajratib olinayotgan metall miqdori ko’p bo’lgan shteyn olinadi. Bunday eritishni jamlovchi eritish ham deb atashadi.
Mis ruda va boyitmalarini shteynga eritish qo’yidagi sxema bo’yicha boradi:
(CuFeS₂, FeS₂, SiO₂, CaO)+(SiO₂, CaO)+(O₂, N₂)→
ruda yoki konsentrat flyus havo

→ (Cu₂S, FeS)+(FeO, SiO₂, SaO)+(SO₂, N₂)

shteyn shlak gazlar
3) Qayta ishlanayotgan xom ashyoni elektrolizyorda eritish natijasida olinadigan oksid yoki xlorid eritmalariga o’zgarmas tok ta’sir qilganda hosil bo’lgan erigan tuzlarni elektroliz qilish – elektrolitik eritish deyiladi.
Eritmalarni elektroliz qilish quyidagi sxema bo’yicha boradi:
eritmani elektrolitik dissosiasiyalash MeO(MeSI₂)→Me²⁺+O^2-(2SI);
Katodli jarayon: Me²⁺ + 2e → Me
Anodli jarayon: O^2- - 2e → O₂↑ yoki 2Cl^- - 2e → Cl₂↑
Natijada katodda suyuq yoki quyuq xolda metall, anodda esa gaz ajraladi.
Erigan tuzlarni elektroliz qilish jarayoni deyarli hamma metallarni olish uchun qo’llasa bo’ladi, biroq bu usulning qimmatligi sababli, boshqa eritish usullari ishlatib bo’lmaydigan paytda qo’llaniladi. Eritmalarni elektroliz qilish usuli alyuminiy, magniy va boshqa engil va noyob metallarni olishda ishlatiladi.
4. Qiyin qaytariladigan metallar olishda, metallarga singuvchanlik qobiliyati bor uglerodli qaytaruvchilar ishlatilganda, karbid Me_xS hosil bo’lish yuz beradigan jarayon metallotermik eritish deyiladi. Bir qator engil va noyob metallar olishda metallotermik usuldan keng foydalaniladi.
5. Reaksion eritish qayta ishlanayotgan xom ashyo tarkibida bir vaqtning o’zida sulfid va oksidlarning o’zaro ta’siri natijasida metall olishga asoslangan: 2MeO + MeS → 3Me + SO₂.
Reaksiyali eritish usuli bilan mis shteynlarini konverterlash jarayonida xomaki mis va qo’rg’oshin olinadi.