Nazorat savollari - Rangli va nodir metallar rudalarini boyitish texnologiyasi

Nazorat savollari:
1. Oltinning elktrolitik tozalanishi qanday sharoitlarda olib boriladi?
2. Elektroliz jarayonida qanday tokdan foydalaniladi?
3. Oltinni elektrolitik rafinirlash jarayoning afzallik va kamchiliklari?
4.
Kаtоd kumushidаn tаshqаri аnоd qirindisi ishlаtib boʻlingаn elеktrоlit vа
аnоd shlаmi hаm elеktrоliz mаhsulоtlаri hisоblаnаdimi?
5.
Vеrtikаl jоylаshgаn elеktоdli vаnnаlаrdаn tаshqаri yana qanday jоylаshgаn
elеktrоdli vаnnаlаr mаvjud?
6. Gоrizоntаl jоylаshgаn elеktrоdli vаnnаlаrning аfzаlligi.
7. Kаtоddа fаqаt qanday mineral choʻkаdi?
8. Elеktrо enеrgiya sаrfi 1kg tоzаlаngаn kumush hisоbigа qancha?
258
18-BОB. OLTIN AJRATISH FABRIKALARINING OQAVA
SUVLARINI TOZALASH
Rangli metallar ishlab chiqarish sanoati suvni eng koʻp iste’mol
qiladigan sohalardan biri hisoblanadi. Suv boʻtanani tayyorlash uchun,
pirometallurgik agregatlarni sovutish uchun, gazlarni tozalashda, choʻkmalarni
yuvishda, bug’ olishda koʻp ishlatiladi. Shu sababli suvlar zararli birikmalar,
ya`ni metallar , ftor, xlor kabi birikmalar bilan zararlanadi. Suv isroflanishini
oldini olish uchun ularni qayta-qayta ishlatish maqsadga muvofiqdir. Shu
maqsadda zavod sharoitida aylanuvchi suv tizimi ishlab chiqilgan. Masalan:
Quyultirishdan soʻng olingan suvqayta ishlatish uchun tegirmonga beriladi.
Chiqindi suvlar tarkibida bir qancha qimmatbaho foydali komponentlar:
rux, kadmiy, molibden, reniy va boshqa metallar boʻlib, ular ham suv bilan
birga yoʻqoladi. Hozirgi vaqtda aylanma suv miqdori 68%ni tashkil qiladi.
Dunyoda 130 ta sanoat ishlab chiqarish korxonasidan 62tasi aylanma suvdan
foydalanib, uning miqdori 97%ni tahshkil qiladi, 22 tasi esa butunlay oʻzidan
chiqindi suv chiqarmaydi.
Chiqindi suvlarni zararsizlantirishda « Suvni turli zararli chiqindi
suvlardan saqlash qoidalari» ga amal qilish lozim boʻlib, suvdagi zararli
moddalarning ruxsat etilgan konsentratsiyasi mavjud (PDK) ligi tufayli ,
undan oshirmaslik talab qilinadi.
Chiqindi suvlardagi zararli komponentlar miqdori oltin saralash
fabrikalari (OSF) da qoʻllananiladigan texnologik sxemaga bog’liq boʻlib,
rudalar tarkibiga va jarayonlar turiga boʻg’liqdir. Koʻp hollarda bu
koʻrsatgichlar koʻtarilib ketadi. Masalan, chiqindi suvlardagi sianid va
rodanid ionlarning konsentratsiyasi(SN
-
va SNS
-
) 200-500, rux 100-200,
margumush 20-40, mis 40-50 mg/l ni tashkil qiladi. Shu sababdan chiqindilar
chiqindixonaga tashlanishidan oldin zararsizlantiriladi.
Chiqindi suvlarni zararsizlantirishning turli usullari mavjud.
Koʻpchilik xorijiy zavodlarda chiqindi suvlar sianidning gaz holidagi
kuchli kislotaga oʻtkazilishi bilan kechadi. Buning uchun suvlar nordon sulfat
259
kislota bilan yoki oltingugurt bilan pH 2,8-3,5 muhitda qayta ishlanadi. Sinil
kislotasi bug’lari ushlab qolinadi va vertikal kolonnalarda ishqor bilan qayta
ishlanadi. Olingan sianli eritma jarayonga qaytariladi. Jarayonning afzalligi
sianidning ma’lum qismini qayta tiklash imkoni mavjudligidadir.
Kamchiligi
esa
rodanid
va
sianidlarning
eritmani
toʻliq
zararsizlantirmasligi. Shu sababdan qoʻshimcha tozalash usullarini qoʻllashga
toʻgri keladi.
Ba’zi oltin ajratish fabrikalarida oqava suvlarni tozalashda temir sulfat
tuzlari qoʻllaniladi. Bu usul eritmadagi SN
-
ionlarini zaharli boʻlmagan
Fe(SN)
6
4-
ionlariga yoki suvda erimaydigan oddiy Fe(SN)
2
shakliga
oʻtkazishga asoslangan.
Fe(SN)
6
4-
+ O
2
+ 2H
2
O = Fe(SN)
6
3-
+4OH
-
Ammo ular asta-sekin zaharli sinil kislotasini hosil boʻlishiga olib keladi,
bu esa jarayonning asosiy kamchiligi hisoblanadi:
4Fe(SN)
6
3-
+ 2H
2
O = 4Fe(OH)
3
+ 12HCN + 12SN
Shu sababdan bu usulning qoʻllanilishi cheklangan.
Eng samarali usullardan biri chiqindi suvlardagi sianid tuzlarini natriy
gipoxlarati NaОS1, kalsiy gipoxlorati Sа(ОS1)
2
va xlorli ohak SаОS1
2
bilan
oksidlab zararsizlantirishdir. Natijada oddiy va kompleks sianid va rodanid
birikmalari zaharsiz birikma CNO
-
shaklida oksidlanadi:
CN
-
+OCl
-
= CNO
-
+ Cl
-
Cu(CN)
2-
3
+ 7OCl
-
+ 2OH
-
+ H
2
O = 6CNO
-
+ 7Cl
-
+ 2Cu(OH)
2
CNS
-
+ 4OCl
-
+ 2OH
-
= CNO
-
+ 4Cl
-
+ SO
4
2-
+ H
2
O
Hosil boʻlgan sianat gidrolizga uchraydi:
CNO
-
+ 2H
2
O = NH
4
+
+ CO
3
2-
Shuning bilan birga flotoreagentlar ham zararsizlanadi. Bu usul
amaliyotda keng qoʻllaniladi. Zarasizlantiruvchi vosita sifatida koʻp hollarda
arzon hisoblangan xlorli ohak qoʻllaniladi, u xlor tuzi va xlorid kislotasi
aralashmasi hisoblanadi. Zararsizlantirish jarayonini nafaqat eritmaga nisbatan
balki, boʻtanada ham olib borish mumkin, ammo ikkinchi holatda reagent ОSl
-
260
ionlari sarfi boʻtanadagi sulfidlar bilan ta’sirlashish hisobiga ortiqcha sarf
boʻlishiga olib keladi. Sianli birikmalarni oksidlash uchun xlor ham
qoʻllanilishi mimkin. Uning ta’siri xuddi gipoxlorat va xlorli ohak kabidir:
CN
-
+ Cl
2
= CNCl + Cl
-
18.1 - jadval
Suv havzalarida ba’zibir zararli komponentlarning ruxsat etilgan
konsentratsiyasi (PDK), mg/l
№
Birikma nomlari
Ichimlik suvida
Baliqchilik
suvlarida
1
Sianidlar
0,1
0,05
2
Rodanidlar
0,1
-
3
Temir
0,5
0,05
4
Rux
1,0
0,01
5
Mis
1,0
0,01
6
Nikel
0,1
0,01
7
Kobalt
1,0
0,01
8
Qoʻrg’oshin
0,1
0,1
9
Mishyak
0,05
0,01
10
Simob
0,005
0,001
11
Xlor
-
-
12
Tiomochevina
0,03
-
13
Butil ksantogenat
0,001
0,03
14
Qayrag’och yog’i
-
0,1
Amaliyotda xlorni qoʻllash zararsizlantirish uchun emas, balki xlorli ohak
olish uchundir. Xlorli ohak olish uchun gaz holidagi xlor ohaktosh bilan qayta
ishlanadi:
Ca(OH)
2
+ Cl
2
= CaOCl
2
+H
2
O
261
Yaxshi zararsizlantiruvchilardan biri ozondir. Chiqindi suvlarni ozonlash
jarayoni oddiy va kompleks sianid va rodanidlarni, flotoreagentlarni toʻliq
oksidlash imkonini beradi. Jarayonning gipoxloratlarga qaraganda afzalligi
oʻzidan keyin suvlarni qaytaruvchilar bilan ifloslanmasligidir. Hozirgi vaqtda
ozon hosil qiluvchi ozonatorlarning rivojlanmaganligi va koʻp elektr energiya
sarf qilishi usulni qoʻllanilishini cheklaydi.
Undan tashqari hozirgi vaqtda oqava suvlarini tozalashda biologik
(bakteriologik) usuldan keng foydalanilmoqda. Biokimyoviy usulda oqava
suvlarni tozalash ayrim turdagi mikroorganizmlarning hayot faoliyati
jarayonida organik birikmalarni eritish va ammiak, vodorodsulfid, nitritlar va
ularni oksidlash bilan bog‘liq.Biokimyoviy usulda oqava suvlarni tozalashni
bir vaqtda turli tezlikda kechayotgan shartli ikkita bosqichga ajratish mumkin:
mikroorganizm tanasi yuzasiga oqava suvdagi mayin disspers va eriydigan
organik va noorganik moddalarning adsorbsiyalanishi va kechayotgan
biokimyoviy
jarayonlar
(oksidlanish
va
qaytarilish)
hisobiga
mikroorganizmning
hujayrasi
ichida
adsorbsiyalangan
moddalarning
parchalanishi sodir boʻladi. Bu ikki bosqich ham aerob va anaerob sharoitida
ham sodir boʻlishi mumkin.
Boyitish fabrikalarining sanoat oqava suvlarini biokimyoviy tozalash
sutkalik va yillik hajmi katta boʻlganida uni tozalash texnik jihatdan amalga
oshirish tabiiy oksidlovchi suv havzalarida amalga oshirish mumkin, chunki bu
yerda suv saqlanganda mikroorganizmlar ta'sirida tabiiy tozalanish jaryoni
ketadi. Oksidlovchi suv havzalarida mikrosko`pik mayda oʻsimliklar dunyosi
juda xilma - xil. Ochiq suv havzalarida biologik oksidlash jarayoni koʻplab
turli xildagi bakteriyalarning birgalikdagi ta'siri orqali kechadi. Bu
havzalardagi bakteriyalar miqdori oqava suv tarkibidagi organik va noorganik
moddalar turiga bog‘liq boʻlib, 1 g quruq biomassa tarkibida 106 dan 1014
gacha hujayra boʻlishi mumkin.
Bu bakterialar turi 5 - 10 dan hatto 100 tagacha yetishi mumkin. Suv
tozalash inshootlariga ularning ishlash sharoitiga qarab geterotrof va auvtotrof
262
mikroorganizmlar joylashtiriladi. Suv tubi choʻkindi qatlamidan ajratib olingan
mikroorganizmlar
asosan
Bacterium
liguefaciens,
Bacterium
album,
Pseudomonas fluorescens va Bacillus brevis turiga mansub boʻladi.
Balchiq (il) tarkibidagi 50 - 80% bakterialar Pseudomonas turiga mansub
boʻlib, ular 20 turdan ortiq organik moddalarni oksidlash hususiyatiga ega.
Bakterium mikroorganizmlari oqava suvdagi neft mahsulotlari va
fenollarni yaxshi oʻzlashtiradi. Uglevodlar, fenollar va spirtlar Bacillus
mikroorganizm
turi
ishtirokida
oksidlanadi.
Balchiqda
oltingugurtni
oʻzlashtiruvchi bakteriyalardan Thiobacterium va Thiotrix sulfitlarni
giposulfidlarni va vodorodsulfidni oksidlash xususiyatiga ega bakteriyalar
mavjud.
MDH davlatlaridagi boyitish fabrikalarining chiqindixonalaridagi
suvning tarkibini tatqiqot qilish shuni koʻrsatdiki, T. Ferrooxidans
bakteriyasining mavjudligi birinchi navbatda chiqindixonalarning muhitini
belgilaydi. Tindirgichlardagi suvda yoz mavsumida T.thioparus va
T.denitrificans miqdori 100 marotabagacha oshib 100 h/ml ga yetishi
oksidlanish jarayonining jadallashganidan darak beradi.
Choʻkish jarayonlarida muhitning kislorodga toʻyinishi katta ahamiyatga
ega. Anaerob zonasida organik moddalarni mikrobiologik parchalanish
natijasida quyi molekulyar spirtlar, efirlar va boshqa oraliq mahsulotlar bilan
almashinish natijasida og‘ir metallar ionlari bilan eruvchan komplekslar hosil
qiladi. Anaerob sharoitida bu vaqtda mis choʻkmaydi, balki eruvchan birikma
holatida
mikroorganizmlar
metabolizmi
mahsulotlari
bilan
eritmada
yig‘iladi.Koʻplab boyitish fabrikalarida flotoreagent sifatida NaCN, KCN
tuzlari mis va ruxni tazyiqlovchisi sifatida ishlatiladi. Odatda boyitish fabriksi
oqava suvlarida sianid tuzlarining ishlatilish sababli mis - rux sianidlar
komplekslari, ayrim hollarda esa erkin sianidlar mavjud boʻladi.Shuning
uchun ham bu oqava suvlarni tozalashda metallardan va sianidlardan tozalash
imkoniyatlari koʻriladi.Sionidlar miqdori 10 - 11 ml/l, oshishi belgilangan
me'yoriy miqdordan (“PDK”) yuqoriligini koʻrsatadi. Hozirda oqava suvlarni
263
sianidlardan tozalashning mikroorganizmlar ishtirokida amalga oshirilishi keng
yoʻlga qoʻyilgan. Bunda 23 dan ortiq Pseudomonas fluorescens Bact album,
Bacillus brevis, Bact. Lique faciens kabi faol shtamlari ishlatiladi.
Bu mikroorganizmlarning hayot faoliyatida organik uglerodning va
azotning boʻlishi zaruriy shart sharot sanaladi. Mikroorganizmlarning
sianidlarni parchalanishidagi biokimyoviy jarayonlar – azotning sianid ionini
ammoniygacha oʻzgartiradi. Muhitda boshqa yengil oʻzlashtiriluvchi azot
manbasining borligi mikrobiologik sianidlar parchalanishining tormozlaydi,
bunda organik uglerodning borligi zaruriy shartdir. Bu jarayondagi eng yaxshi
koʻrsatkichlar oziqa sifatida saxarozalar va natriy atsetat tuzlari ishlatilganda
kuzatiladi. Sianidlarning mikrobiologik parchalanish quydagi reaksiyalar
shaklida sodir boʻladi:
2CN
-
+ O
2
mikroorganizmlar 2CNO
2CNO
-
+ 2H
2
O gidroliz NH
4
+
+ CO
3
2 -
Hozirgi vaqtda xrom biriktiruvchi oqava suvlarni biologik tozalash
usullari yaratilgan. Bu usullarning asosida havo kislorodi yoʻq boʻlgan zonada
maxsus mikroorganizmlar mikroflorasi ta'sirida Cr
6+
gacha qaytarilish jarayoni
yotadi.
|