6-bob rangli metall parchalari va chiqindilarini qayta ishlash

6.16.(a,b)-rasm. Tarkibida Ni va Co bo’lgan temir tersak va chiqindilar
Ikkilamchi xomashyolarni qayta ishlashda nikel ishlab chiqarish korxona-larida ma’lum maxsus jarayonlar mavjud:
-nikelli xomashyolarni nikel ishlab chiqarish korxonalariga eritilib olovli nikel va ferronikel ishlab chiqarish,
-nikel-kobaltli va kobalt-nikelli korxonalar kobalt ishlab chiqarishga ega;
-mis-nikel-kobaltli xomashyolar misli-nikelli korxonalarda qayta ishlanadi.
Oksidlangan nikelli rudalari yoki aglomeratlar, ikkilamchi xom ashyolar xajmi yuqori bulgan shaxtali pechlarda eritiladi. Shaxtali eritishda, sulfidsizlantirish, metall oksidlarini tiklash (asosan nikel va kobaltni) jarayonlari boradi.
Oksidlangan ruda tarkibida asosan nikel kompleks silikat kurinishida
NiSiO₃ · mMgO · SiO₃ · nH₂O bo‘lib termik dissotsiyalanishi natijasida NiSiO₃ va MgSiO₃ kurinishida bo‘lsa, ikkilamchi xomashyolarda nikel va kobalt metallik, oksid va sulfat kurinishida aylanadi. Xom ashyo va flyuslar temir, kremniy, kalsiy alyuminiy va magniy oksidlaridan iborat. Sulfidizator sifatida gips CaSO₄ · 2H₂O va pirit ishlatiladi. Shaxtali pechning yuqori qismida kompleks kurinishdagi silikatlar metall oksid kurinishdagi metallarga va pirit FeS₂ esa temir sulfidiga aylanib ular xam tezda termik dissotsiyalanib metal va uglerod oksid xoliga aylanadi.
Shaxtali pechda ikkilamchi xomashyoni kayta ishlashda xomaki metall tarkibida nikel va kobalt tarkibi, oksidlangan ruda tarkibini qayta ishlashdan kura ko‘proq bo‘ladi.
Shaxtali pechdan keyin xomaki metallni konverterda tozalash olib boriladi. Konvertirlash jarayoni davriy ravishda amalga oshadi.
Tarkibida Ni va Co bo’lgan temir tersak va chiqindilarga quyidagilarni misol qilib keltirish mumkin:
Nikelli temir tersak va chiqindilar:
- akkumuloyator chiqindilari (8-10% Ni)
- katalizatorlar (15-40% Ni)
- turli xil nikelli tuzlar (20-30 % Ni)
- radiotexnika chiqindilari (25-30 % Ni)
- nikelli anodlar (95-98 % Ni)
- legirlangan po’lat listlar (25-40% Ni)
- xromsiz qotishma (60-65% Ni)
Nikel o'z ichiga olgan chiqindilarning asosiy turlari temir-nikel, kadmiyum-nikel batareyalari, elektrokimyoviy chiqindilar sarflangan katalizatorlar, kompleks choklarning chiqindilari nikel bazasi, sof nikelning qoldiqlari va tugun chiqindilari tashkil etadi.
Bunday chiqindilarni qayta ishlash ikkilamchi metallurgiyaga uchun xos bo’lib Ni uchun alohida texnologiya va Co uchun alohida texnologiyalar qo’llaniladi. Nikelli temir- tersak va chiqindilarni qayta ishlash uchun olib kelingan maxsulotlar dastlab 3 xil ko’rinishli holatlargacha maydalaniladi. Maydalash quyidagi maxsus apparatda olib boriladi.
Bundan tashqari nikelli akkumuliyatorlar maxsus stonoklarda qayta ishlanadi. Korxonalarda odatda nikelli maxsulotlarni “нержавейка” deb atalib, ular maxsus sexlarda qayta ishlanadi.
Maydalangan nikelli maxsulotlar eritish uchun shaxtali pechga yuboriladi. Shaxtali pechda nikel oksid holatga o’tgazilib unsur elementlardan tozalanadi. Oksidlangan nikel ananaviy usulda nikel olish uchun yuboriladi.
Kobaltli temir tersak va chiqindilarga esa quyidagilar kiradi:
- legirlangan po’lat (4-5% Co)
- ковар (29Нк) qotishma (10-20% Co)
- qirindi chang (3-5% Со)
- magnit (20-30% Ni va 15-18 % Co)
- temir kuyindisi (0,1-3% Co)
- shlaklar (10-15% Co) va boshqalar misol bo’la oladi.
Kislorod va oltingugurtga tortilish kuchi bo‘yicha, kobalt nikel va temirning oralig‘ida joylashgan. Shuning uchun nikelli xomashyo sifatida qayta ishlanayotganda kobalt mis-nikel shteyniga o‘tadi. Konverterda shteynni purkashda kobalt shlak fazasida to‘planadi. Kobaltni shlakdan ajratib olish uchun uni 2–3 marta nikel shteyni, pirit yoki cho‘yan bilan qayta eritiladi. Bunda kobalt metall yoki sulfid fazasiga o‘tadi:
(CoO) + [FeS] = [CoO] + (FeO)
K = [CoS] (FeO) / (CoO) [FeS] = 8 ÷12
(CoO) + [Fe] = [Co] + (FeO)
K = [Co] (FeO) / (CoO) [Fe] = 25 ÷ 30
Suyuq temir kobalt qotishmasi yoki boyitilgan kobalt shteyni konverterda purkalanadi. Bu tadbirning asosiy maqsadi – temirni toshqol fazasiga o‘tkazishdir. Qolgan metall anod shaklida qoliplarga quyiladi va elektr kimyoviy eritishga yuboriladi. Kobalt bilan birga eritmaga qisman temir, mis va nikel ham o‘tadi.
Temir oksid holatiga o‘tkaziladi va ohak yoki soda yordamida cho‘ktiriladi. Bu cho‘kma o‘z tarkibiga As va Sb yig‘adi. Misni kobalt yoki nikel kukuni bilan birga sement cho‘kmasiga o‘tkazadi. Mn eritmasi xlor yoki xlor gipoxlorit yordamida ajratib olinadi. Oksidlanish davrida MnO₂ · H₂O shaklida paydo bo‘ladi va cho‘kmaga tushadi.
Tozalangan eritmada faqat nikel va kobalt qolgan xlor yoki natriy gipoxloriti yordamida cho‘ktiriladi:
2Co²⁺ + Cl₂ + 6H₂O = 2Co(OH)₃ + 2Cl^- + 6H⁺
Nikelning cho‘kmaga o‘tmasligining oldi quyidagi almashuv reaksiyasining ta’sir ko‘rsatishi bilan kechadi:
Ni(OH)₃ + Co = Ni + Co(OH)₃
Kobalt gidrooksidi soda bilan aralashtirib, kuydiriladi, keyin suv bilan yuviladi. So‘ng qayta kuydirilib, CoO birikmasi olinadi. Bu birikmada 70–72 % kobalt, 0,2–0,3 % nikel bo‘ladi.
Kоbalt kоnvyеrtyеr shlagidagi eng qimmat mеtallardan biridir. Unda asоsan shlak eritmasi оksidlangan shaklda bo`ladi. Shuning uchun kоbalt ajralish mоs ravishda mis va nikеl chiqarishni оshirish uchun eritishda alоhida sharоitlar yaratiladi.
Kamaytiruvchi pеchda bоyitilgan kоbalt qayta ishlashning gidrоmеtallurgik tехnоlоgiyasi ishlab chiqilgan. Bu tехnоlоgiyani amaliyotga kiritish kоbalt chiqarishni оshirish imkоnini byеradi.Tехnоlоgiya quyidagilarni o`z ichiga оladi: kоnvyеrtyеrda оksidlangan eritmada kоbalt miqdоrini 5-6% gacha bo`lishi оltingugurt muhitida elеtrоlit quyishda anоdlar shaklida amalga оshiriladi. Bunda mis gubka shaklida o`raladi qоlgan mеtallar esa eritmaga o`tadi. Gidrоmеtallurgik оpyеratsiyalardan kеyin eritmadan kоbalt tоvar gidrоksid shaklida chiqariladi.