Конференциясының ЕҢбектері

218 
УДК 66.02.071.7 
 
СОҚҚЫ ҚҰЙЫНДЫ ӘСЕРДЕГІ АППАРАТАТТА ҰСАҚ ДИСПЕРСИЯЛЫ ШАҢ ҰСТАУ 
ТИІМДІЛІГІН АНЫҚТАУ 
 
Раматуллаева Л.И., Дарменова К.С., Калиева Б. 
ЮКГУ им. М.Ауезова, Шымкент, Казахстан 
 
Резюме 
Рассмотрены 
механизмы 
улавливания 
мелкодисперсных 
частиц, 
описана 
методика 
экспериментального  исследования  эффективности  пылеулавливания  и  графически  представлены 
результаты исследований в зависимости от режимных и конструктивных параметров. 
 
Summary 
The mechanisms of trapping fine particles, the technique of experimental investigation of the efficiency of 
dust collection and graphically presents the results of studies depending on the regime and design parameters. 
 
Аэрозольдік  қалдықтарды  тазалауға  арналған  аппарат  әрекеті  нақты  физикалық 
механизмдерге  негізделінген.  Қалықтаған  тҥйіршіктерді  тасымалдаушы  тҧтас  фазадан  (газ  және 
ауадан) келесі тәсілдермен бӛліп  алады.  Атап айтқанда, гравитациялық кҥштер ӛрісінде, екпінді 
кҥш  әсерінде,  ортадан  тебу  кҥш  ӛрісінде  тҧндыру,  сҥзгілеумен,  электр  ӛрісінде  тҧндыру,  ылғал 
тазалау және т.б. 
Ӛнеркәсіптік  кәсіпорындардың  технологиялық  және  желдету  желісіндегі  шаңдар  тҥзілу 
тәсілі  мен  физика-химиялық  сипаттамалары  бойынша  келесі  екі  топқа  бӛлуге  болады: 
механикалық шаңдар және кҥйінділер [1]. 
Механикалық шаң тҥйіршіктері салыстырмалы ірі: бірнеше микрондардан бірнеше ондаған 
микронға дейін. Механикалық негіздегі шаңдар химиялық және фазалық (заттай) қҧрамы бойынша 
алғаш материалға  жақын. 
Кҥйінділердің  тҥйіршіктері  жоғары  дисперсиялы  және  бір  қатар  жағдайларда  олардың 
ӛлшемдері микронның ондаған немесе жҥздеген ҥлесін қҧрауы мҥмкін. 
Қҧрамында  кҥйінділер  ҥнемі  басым  шаңдар,  ӛзіндік  химиялық    және  фазалық  қҧрамы 
бойынша алғашқы материалдан елеулі ерекшеленуі мҥмкін. Мҧндай шаңдар ҧшқыш металлға бай. 
Шаңды  газ  ағындарынан  қатты,  сондай-ақ  сҧйық  тҥйіршіктерін  ҧстау  тҥйіршіктердің  не 
тҧтас  фазадан  ығыстыратындығымен  (мысалы  ҥшін,  шаңның  шаңдық      камералар  мен 
циклондарда  тҧтылуы),  не  тҥрлі  беттер  мен  тҧнуыменен  (талшықтар  мен  маталық  сҥзгіштерде, 
электрсҥзгіш электродтарында, ылғал шаңҧстағыштарда тамшы тҥрінде және т.б.) тҥсіндіріледі де, 
осының  салдарынан  газ  толасынан  бӛлінеді.  Шаң  тҥйіршіктерін  шаңды  газ  ағынынан  бӛліп 
алудың сепарациялауда негізгі физикалық принциптері келесідегідей: 
1. Ауырлық кҥші әсерінен бӛліп алу (шаңды камера, газ қҧбырлары); 
2.  Ортадан  тебу  кҥші  F
ц
  әсерінде  бӛліп  алу,  яғни  ауырлық  кҥшінен  бірнеше  есе  басым 
болатын газ толасының кіріс қозғалысында қалыптасушы (циклондар, батареялы циклондар); 
3.  Шаң  тҥйіршіктерінің  екпіндетуші  кҥш  әсерінен  тҧндырушы  денемен  соқтығысуы 
(екпінді соққы); 
4.  Тікелей  тҧндыру,  мҧнда  шаң  тҥйіршігі  тҧндырушы  дене  маңынан  ӛз  радиусынан  кіші 
болатындай  қашықтықта  қозғалады  (тҥйіршік  сфералық  пішінді  деп  ҧйғарсақ)  және  де  осының 
салдарынан онымен соқтығысады. Тҧндырудың бҧл тҥрі маталық сҥзгіштерде елеулі рӛлге ие. 
5.  Газ  ағынының  денелерді  ағып  ӛтуі  барысында  диффузиялық  ықпалдың  әсеріменен 
олардың  бетінде  тҧнуы:  броундық    (тҥйіршіктердің  жылулық  қозғалысы)  және  турбулентті 
(ағындардың елеулі турбуленттенуінде). 
Тҧндырудың диффузиялық механизмін қолдану, мысалға, маталы сҥзгіште (тҥйіршіктердің 
броундық  диффузиясы  ықпалының  әсерінен)  және  де  турбулентті  жылдам  шайғыштарда  (шаң 
тҥйіршіктерінің турбулентті диффузия ықпалы әсерінен). 
6.  Шаңды  газ  ағынынан  шаң  тҥйіршіктерін  электростатикалық  бӛліп  алуды  электр  ӛрісі 
ықпалы әсерінде шаң тҥйіршіктерінің аттас зарядталуында жҥзеге асырады. 
Газдан шаң тҥйіршіктерін электростатикалық бӛліп алу электрлік сҥзгіш жҧмысы негізіне 
қаланған. 
7.  Қыздырылған  дене  маңынан  шаң  тҥйіршіктерінің  ӛту  барысында  тҥйішіктер  едәуір 
салқын бетінде тҧнады, қыздырылған денені қоршаған (термопреципитация әсері). 

219 
Шаң тҥйіршіктері тҥрлі физикалық қҧбылыстарменен шартталған кҥштер кешені әсерінен 
бӛлінуі мҥмкін. 
Аэрозольдік  тҥйіршіктерді  ҧстау  тәжірибесінде  басқада  әдістер  қолдану  тапқан: 
тҥйіршіктердің  аккустикалық  ӛрісте  іріленуі,  термофорез,  фотофорез,  магниттік  ӛріс  әсері, 
биологиялық тазарту. 
Аэрозольдік  қалдықтарды  тазалауға  арналған  қҧрылғыларда,  ҧстаудың  негізгі 
механизмдерімен  қатар,  әдетте  басқада  заңдылықтарды  қолданады.  Осының  арқасында 
аппараттың жалпы және фракциялық тиімділігі едәуір жоғары мәнге жетеді. 
Ылғал  шаңҧстағыштардағы  аэрозольдерді  тура  әсердегі  тҧндыру  механизмдерінің 
арасындағы біршама тиімділері, бҧл соққы-екпінді және ортадантепкіш [2,3]. 
Екпінді  тҧндыру  ең  алдыменен  аэрозольдік  тҥйіршіктер  мен  қалыңдатқыш  орталық 
тығыздықтарының  елеулі  айырмасының  болуына  байланысты  тҥрліше  екпінге  ие  болады. 
Аэрозольді тҥйіршіктер, екпін ықпалыменен қозғала отырып газ ортасынан бӛлінеді. 
Ортадан  тебу  кҥші  ықпалында  тҧндыру  ластанған  газ  ауаның  ағынның  қисық  сызықты 
қозғалысы барысында жҥреді. Қалыптасқан ортадантебу кҥші ықпалында аэрозольді тҥйіршіктер 
шетке ығыстырылып тҧнады [4,5]. 
Аппараттар  элементтердің  беттерін  су  немесе  басқада  сҧйықтарменен  малу  аэрозольдік 
тҥйіршіктердің осы бетте тҧтылуын бейімдейді. 
Ағындардың  соққы-қҧйынды  әрекеттесуіндегі  аппараттардағы  шаңҧстау  процестерін 
зерттеулер лабораториялық қондырғыларда жҥргізілді. 
Газ  толасын  беруші  газқҧбына  ҧнтақтарды  бҧрқыту  ҥшін  ЛИОТ  шаңбҧрғатқышы 
қолданылды, 
және 
де 
пайдалануда 
сенімділігіменен, 
тҥйіршіктерді 
жоғары 
дезинтеграциялайтындығыменен,  газ  шығынына  байланысты  ӛнімділікті  реттеу  мҥмкіндігіменен 
ӛзін-ӛзі жақсы кӛрсете алды. Сонымен қатар ол ылғал шаңҧстағыштарды салыстырмалы бағалауда 
жҥргізу ҥшін ҧсынылды [6,7]. 
Шаңҧстау  процесінің  жалпы  тиімділігін  анықтауда  іштегі  сҥзу  әдісін  қолданады. 
Аллонжды шыны мақтасымен толтырады. Аллонж арқылы ӛтейтін газ шығынын изокинетикалық 
сынама шарты тҧрғысынан орнатады. 
Стандартта  сынақ  ретінде  шаң  тәріздес  КП-3  кварцтан  қолданады.  Қҧм  алдын-ала  М-10 
типті ВНИИМСМ дірілді диірменінде ҧсақталған. 
Барлық тәжірибелерде аппаратқа енердегі шаң концентрациясы 2г/м
3
  шамасында  тҧрақты 
қамтамасыз етілді. 
Ӛнеркәсіптік  сынау  процесінде  хром  ангидриді  шаңын  ҧстау  орындалды.  Шаңның 
диспериялығын  анықтау  ҥшін  екі  әдіс  қолданылды.  Стандартты  және  шынайы  шаңның 
ҧсақталуын  тексеруді  биіктікті  реттелетін  тамдыруы  бар  приборда  седиментациялық  талдау 
әдісімен  орындалды  [8,9].    Аппаратқа  дейінгі  және  онан  кейінгі  газ  ағынындағы  шаңның 
диспериялық  қҧрамын  қосарланған  сатылы  шағын  ӛлшемді  жетісатылы  импактордың  кӛмегімен 
анықталды. 
Жҥргізілген  тәжірибелердегі  шаңҧстаудың  жалпы  тиімділігін  анықтау  ҥшін  аллонжды 
іштей сҥзу әдісін қолдандық. 
Ағынның шаңдылығын (г/нм
3
) келесі ӛрнек бойынша анықтадық: 
0
q
Z
,   
 
 
 
 
(1) 
мҧнда  q  –  аллонждағы  шаң  шаңмен  туындаған  қосымша  салмақ,  г;  υ
0
  –  қалыпты  жағдайға 
келтірілген прибордағы газдың кӛлемдік жылдамдығы, нм
3
/с; τ – сынама алу ҧзықтығы, с. 
Тәжірибелерде стандартты шаңды қолдануда газ ағынының бастапқы шаңдылығын келесі 
ӛрнек бойынша анықтады: 
оп
Н
m
Z
г
,  
 
 
 
 
(2) 
мҧнда, m – тәжірибе  барысында шаңбҧрқағышпен берілген шаң массасы, г;  υ
r
  –  аппарат  арқылы 
ӛткен газдың кӛлемдік шығыны, нм
3
/с; τ
on
 – тәжірибенің ҧзақтығы, с. 
Зерттеулерді  жҥргізу  барысындағы  аппаратқа  келіп  тҥскен  және  онан  шыққан  ауа 
мӛлшерінің  ӛзгермегендіктен  тазалаудың  жалпы  тиімділігін  η
общ
  (%)  келесі  ӛрнек  бойынша 
есептелінді: 
 

220 
100
Н
К
Н
общ
Z
Z
Z
  
 
 
 
(3) 
 
Мҧнда, Z
H
 және Z
K
 сәйкесінше, газ ағынының бастапқы және соңғы ағындылығы, г/нм
3
. 
Ағындардың 
соққы-қҧйынды 
әрекеттесуіндегі 
аппараттының 
ағындардың 
газ 
жылдамдығына және сҧйықтың алғашқы деңгейіне тәуелді жалпы шаңҧстау тиімділігін зерттеулер 
нәтижелері  [10] 1 суретте келтірілген. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
t
в
/d
р
=3,6; t
р
/d
р
=2; d
р
=0,1м 
1,2,3 – 
общ
 сәйкесінше h
1
=-0,02; 0; +0,02м, болғанда; 
Қисық – есептемелік; нҥктелер – тәжірибелік.  
1 Сурет – Соққы қҧйынды ағындар әрекетіндегі аппарататтың шаңҧстау тиімділігін 
общ
 газ 
жылдамдығына W
г
 тәуелділігі 
 
Газ ағыны жылдамдығының артуыменен (1 сурет) жалпы тиімділік арта отырып, тамшылы 
тәртіпте  максимал  мәнге  жетеді,  газ  жылдамдығының  әрі  қарай  артуы  аппараттан  сҧйықтың  тас 
кетуіне және процесс тиімділігінің біршама тӛмендеуіне алып келеді. 
Шаңҧстаудың  жоғары  дәрежесінің  орын  алуы  эжекцияланушы  сҧйық  мӛлшерінің 
артуыменен  және  сҧйықтың  аппараттың  тҧтқамалы  аймағында  ортадантебу  қҧйынды 
ҧсақталуыменен  шартталады.  Қҧйындардың  тҧтқамалық  элементтерден  ҥзілу  жиілігі  және 
сәйкесінше  екпінделудің  қарқындылығы  мен  жиілігінің  газ  жылдамдығына  бара-бар 
артатындығынан,  тҧтқаманың  тҧрақты  параметрлерінде  бҧл  сҧйық  пленкасының  ҥзілуінің 
қарқынды жҥруіне және онан әрі едәуір майда тамшыларға ҧсақталуына алып келеді. Бҧл кезде, 
әрине, фазалардың әрекеттесу беті артып, сәйкесінше шаңҧстаудың жалпы тиімділігі ӛседі. 
Сҧйықтың  бастапқы  деңгейінің  ӛсуіменен  шаң  ҧстаудың  жалпы  тиімділігінің  артуы 
тҧтқаманың  аймақ  типі  эжекцияланушы  сҧйық  мӛлшеріне  бара-бар  жҥреді.  Бҧл  кезде 
тҧтқамалармен ҧсталған сҧйық мӛлшері ӛседі де, ҧсақталушы тамшылардың жалпы саны артады, 
бҧл фазалардың беттік және шаңҧстау дәрежесінің ӛсуін бейімдейді. 
Зерттеу  барысында  ағындардың  соққы-қҧйынды  әрекеттесуіндегі  аппаратында 
атқарылушы  шаңҧстау  процесі  барысына  екеулі  әсер  ететін  конструктивті  параметр  ретінде 
жҧмыс  аймақтарға  тік  t
в
/d
р
  және  радиустік  t
р
/d
р
  бағыттағы  тҧтқамалық  элементтердің  орналасу 
адымдары (2 және 3 суреттер) алынды. 
Зерттеулер  нәтижесі  бойынша  шаңҧстаудың  жалпы  тиімділігі  мен  50%-ға  ҧсталған 
тҥйіршік диаметрі (d
50
) анықталынды. 
 
 
 
 
Газ жылдамдылығы W
г
, м/с 
Ти
імді
лі
к 
об
щ
, 
%
 

221 
 
 
 
t
р
/d
р
=2; d
р
=0,1м; W
г
=4м/с; 
1,2,3 – d
50
 сәйкесінше h
1
=-0,02; 0; +0,02м, болғанда; 
4 -  d
50
  h
1
=0м болғанда[11], қисық – есептемелік; нҥктелер – тәжірибелік.  
2 Сурет – 50%-ға d
50
 ҧсталған тҥйіршіктер диаметрінің тҧтқамалық элементтер арасындағы тік 
адымға t
в
/d
р 
тәуелділігі 
 
Шаңҧстау  тиімділігін  n
общ
  тҧтқамалық  элементтер  арасындағы  тік  адымға  t
в
/d
р
  қатыста 
зерттеу барысында адымның t
в
/d
р
=3,6 мәніне сай келетін экстремум анықталды. 
Бір  мезетті  қҧйын  тҥзілу  тәртібінде  50%-ға  ҧсталған  тҥйіршіктер  диаметрі  ~  0,5  мкм 
қҧрады  (2  сурет).  Бейсинфазалық  тәртіпте  50%-дық  дәрежедегі  шаңҧстау  тиімділігі  адымдары  
t
в
/d
р
=  2  және  5  болғанда  d
50
  ≈  0,7  мкм  тҥйіршіктер  ҥшін  тән.  Зерттелінуші  аппарат  ШПТ  СЕӘ 
аппараты ҥшін  d
50
 параметрін салыстыру (2 сурет) кӛрсеткендей, d
50
 ағындардың соққы-қҧйынды 
әрекеттесуіндегі аппарат ҥшін бір мезетті қҧйынтҥзілу тәртібінде тӛмен. Бҧл ағындардың соққы-
қҧйынды әрекеттесуіндегі аппараттың тазалау дәрежесінің жоғары екендігін кӛрсетеді. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
d
р
=0,1м; W
г
=4м/с; 
1,2,3 – d
50
 сәйкесінше t
в
/d
р
=3,6 и h
1
=-0,02; 0; +0,02м, болғанда; 
4 -  d
50
 сәйкесінше t
в
/в=2 және h
1
=0м [11], қисық – есептемелік; нҥктелер – тәжірибелік.  
3 Сурет – 50%-ға d
50
 ҧсталған тҥйіршіктер диаметрінің тҧтқамалық элементтер арасындағы 
радиустық адымға t
в
/d
р 
тәуелділігі 
 
50%
 d
50
, мкм
 ҧст
алғ
ан тҥй
ірш
ік
 
диаметр
і 
Радиустік адым t
р
/d
р
, м/м 
50%
 d
50
, мкм
 ҧста
лғ
ан тҥй
ірш
ік
 
диаметр
і 
 
Тік адым  t
в
/d
р
, м/м 

222 
Тек  адымның  зерттелінуші  аралығындағы  сҧйықтың  бастапқы  деңгейінің  h
1
    -  0,02-ден 
+0,02 дейін ӛзгеруі шаңҧстаудың жалпы тиімділігінің ӛсуіне бейімдейді де, d
50
 параметрінің елеулі 
ӛзгеруіне ықпал етеді. 
Радиустық адымның t
р
/d
р
 артуымен жалпы тиімділік қҧлдырайды, дегенменде d
50
 параметрі 
ӛсу  тенденциясына  ие  (3  сурет).  Бҧл  жағдай  қҧйын  тҥзілу  механизміменен  тҥсіндірілуі  мҥмкін. 
Гидродинамикалық параметрлерді зерттеулер барысында, t
р
/d
р
=2 дейін қҧйындардың ҥзілу жиілігі 
кӛршілес  екі  элементтер  арасындағы  қашықтық  шамасымен,  ал  t
р
/d
р
>2  болғанда  элементтердің 
енімен  анықталатындығы  орнатылды.  Ара-қашықтық  t
р
/d
р
≤2  болғандағы  мәні  қҧйын  тҥзілудің 
жоғары  жиілігі  мен  елеулі  энергия  тҧтынушылығының  орнағандығын  шартталады.  Бҧл  d
50 
параметрінде оң нәтиже береді де, мҧның мәні 0,4 мкм дейін жетеді. Дегенімен де мҧндай энергия 
шығындары  бар  уақытта  ақталымды  емес.  Байқауымызша,  t
р
/d
р
=2  мәніндегі  орналасу  адымы 
тиімді деп саналады. Мҧндай адым ЖПТ бар СЕӘ аппараты ҥшін де анықталған (3 сурет). 
Соныменен,  майда  дисперсиялы  тҥйіршіктерді  ҧстау  механизмі  қарастырылып,  шаңҧстау 
тиімділігін  тәжірибелік  зерттеу  әдістемесі  сипатталып,  режимдік  және  конструктивті 
параметрлерге қатысты зерттеулер нәтижелері графикалық келтірілген 
 
 
Әдебиеттер 
1
 
Гордон  Г.М.,  Пейсахов  И.Л.  Пылеулавливание  и  очистка  газов  в  цвет-ной  металлургии.  – 
М.: Металлургия, 1977. – 456с. 
2
 
Зиганшин М.Г. Проектирование аппаратов пылегазоочистки /М.Г.Зиганшин, А.А.Колесник, 
В.Н.Посохин.- М.: Экопресс-3М, 1998.-132с. 
3
 
Справочник по пыле  – и золоулавливанию /М.И.Биргер, А.Ю.Вальдберг, Б.И.Мягков и др. 
Под общ. ред. А.А.Русанова. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 312с. 
4
 
Костюнин  В.В.,  Потапов  В.Н.,  Копейка  А.В.,  Чистяков  М.Н.  О  новых  схемах  аппаратов  с 
вихревыми  потоками  для  генерации  горючих  газов  и  их  сжигания  //Третья  межд.конф. 
«Тепломассообмен и гидродинамика в закрученных потоках».- М.-2008.- С.197-198. 
5
 
Добросоцкий  В.П.,  Панова  О.А.,  Красовицкий,  Панов  С.Ю.  Способ  высокоэффективного 
пылеулавливания  при  совмещении  фильтрования  и  действия  центробежного  поля  //Третья 
межд.конф. «Тепломассообмен и гидродинамика в закрученных потоках».- М.-2008.- С.233-234. 
6
 
Коузов П.А., Мыльников С.И. Сравнительная оценка и рекомендации унификации мокрых 
пылеуловителей  //Сб.  научн.  трудов  институтов  охраны  труда  ВЦСПС.  –  М.:  Профиздат, 
1971. Вып. 74. С.17 – 23. 
7
 
Коузов  П.А.  Пылеподатчик  ЛИОТ  //Сб.  научн.  трудов  институтов  охраны  ВЦСПС.  –  М.: 
Профиздат, 1969. Вып. 60. С.3 – 12. 
8
 
Коузов  П.А.,  Скрябина  Л.Я.  Методы  определения  физико-химических  свойств 
промышленных пылей. – Л.: Химия, 1983. – 138с. 
9
 
Коузов  П.А.  Основы  анализа  дисперсного  состава  промышленных  пылей  и  измельченных 
материалов. – 3-е изд. перераб. – Л.: Химия, 1987. – 264с. 
10
 
Раматуллаева  Л.И.,  Балабеков  О.С.,  Волненко  А.А.  Исследование  и  расчет  параметров 
пылеулавливания в аппарате с ударно-вихревым взаимодействием потоков //Вестник МКТУ 
им. Х.А.Ясави.- 2008.-№2.- С.66-71. 
11
 
Раматуллаева  Л.И.,  Балабеков  О.С.,  Волненко  А.А.  Исследование  и  расчет  параметров 
пылеулавливания в аппарате с ударно-вихревым взаимодействием потоков //Вестник МКТУ 
им. Х.А.Ясави.- 2008.-№2.- С.66-71. 
12
 
Раматуллаева  Л.И.,  Волненко  А.А.,  Корганбаев  Б.Н.  Расчет  гидродинамических 
характеристик  и  параметров  пылеулавливания  аппарата  ударно-инерционного  действия  с 
регулярной подвижной насадкой //Наука и образование Южного Казахстана.  – 2007. - № 1 
(60). – С.91-95. 
 
 
 
 
 
 
 
 

223 
УДК 553. 461. (574.13) 
 
КӚМІР ЖӘНЕ ТҤРЛІ-ТҤСТІ МЕТАЛЛУРГИЯ ӚНДІРІСІНІҢ ТЕХНОГЕНДІК 
ҚАЛДЫҚТАРЫН ПАЙДАЛАНЫП, МЫРЫШ ФОСФИДІН АЛУ 
 
Рахманбердиева Ж.Н., Тӛлеген М.Е., Амиралиев Б.Б. 
М.Әуезов атындағы ОҚМУ, Шымкент, Қазақстан 
 
Резюме 
В  статье  приведены  химические  составы  цинсодержащих  шлаков  –  техногенных  отходов 
производств  цветной  металлургии  и  феррофосфора,  отходов  фосфорного  завода,  а  также  показан 
морфология компонентов сырьевой смеси на растровом электронном микроскопе JSM–6390 LV.  
 
Summary 
Data  about  production  of  zinc  phosphide  and  additional  product  –  ferrosilicium  and    silicocalcium  –  as 
base  product  is  showed  in  this  article.  The  chemism  of  the  process,  chemical  composition  of  initial  products  and 
schemes of laboratory and experimental installation  for production of zinc phosphide from technogenic wastes of 
various industries are proposed. Economic factors of the process are brought. 
 
Дҥние  жҥзінде,  оның  ішінде  Қазақстан  Республикасында  әр  тҥрлі  ӛндірістерден 
миллиардтаған  тонна  қалдықтар  тасталынады  да,  олар  еліміздің  экономикасына  мол  әсерін 
тигізеді. 
Қазақстан  Республикасының  тҥрлі-тҥсті  металлургияның  ӛндірістерінен  100  млн.т.  астам 
қалдықтар шығарылған, соның ішінде қорғасын мен мырыш шығаратын ӛндірістердің қалдықтары 
500 га-дан астам жерлерді алып жатыр. [1] 
Тҥсті  металлургия  ӛндірісінен  қҧрамында  мырыш  бар  қорғасынды-мырышты  шлак  
қалдықтары мен сары фосфор ӛндірісінен қалдық ретінде феррофосфор шығарылады да, одардан 
мырыш фосфидін алуға мҥмкіншілік бар. Алынған мырыш фосфиді ауылшаруашылығында және 
тҧрмыстық экономика секторларында қолданылады. Сондықтан, қалдықтарды тиімді қолдану мен 
ӛндіріс орнында экологиялық қауіпсіздікті жоғарылату мен экономикаға тиімді технологияларды 
ӛңдеу актуальді мәселе болып табылады. 
Мырыш  фосфидын  синтездеу  жолымен  мырыш  және  фосфордан  алады.  Ол  ҥшін 
қабырғасы  қалың,  дәнекерленген  ампулада,  эквиваленттік  қатынаста  қосылған  мырыш  және 
фосфор  қоспасын  жай  9-10  сағат  уақыт  аралығында,  температураны  400ºС  кӛтеріп,  тағы  да 
температураны 12 сағат ішінде 650ºС-ға кӛтеріп, содан соң мҧздатады. [2] 
Zn
3
(PO
4
)
2
+ 8Н
2
 = Zn
3
P
2
+8Н
2
O↑ 
Келесі әдіс бойынша, кристалды тҧзды Zn
3
(PO
4
)
2
  4Н
2 
O  тҧрақты  салмақта    250ºС-ға  дейін 
қыздырады. 
Тҥзілген  сусыз  тҧзды    Zn
3
(PO
4
)
2
  кварц  тҥтікте  араластырып  сутегін  бӛліп  шығару  ҥшін, 
тҥтікті  1030-1050
0
С  температураға  дейін  қыздырады.  Қоспа  біртіндеп  айдалып,  тҥтіктің 
қабырғасына кҥміс тҥстес-сҧр кристалл тҥрінде қонады. Бірақ реакция соңына дейін жҥрмейді. 
Сутегінің орнын ағаш кӛмірімен ауыстыруға болады: 
Zn
3
(PO
4
)
2
+ 8С = Zn
3
P
2
+8СO↑ 
Эквиваленттік  қоспа  сусыз  Zn
3
(PO
4
)
2
  тҧзды  және  ҧнтақталған  кӛмірлі  қоспаны  –  1000
0
  -
1050
0
С  дейін  қыздырғанда  мырыш  фосфиді  біртіндеп  бӛлінеді.  [3]  Алынған  ӛнімнің  қҧрамы 
теориялық жағына ҧқсас болады. 
Мырыш фосфидін ӛндірісте алудың бірден бір жолы пиролық әдіспен алу. [4] 
Мырыш фосфидін технологиялық жолмен былай алады Zn
3
P
2
. 
Реакция теңдеуі мына тҥрде жазылады: 
6Zn + P
4
 = 2Zn
3
P
2
 + Q 
Q - элементтің бӛлінген жылу – 55 к/моль болады. 
Жҧмыс орнында фосфорды қолданғанда,  оның физико-химиялық қасиеттері бойынша, ӛте 
жауапкершілікті талап етеді. Себебі, фосфор ауада ӛте жанғыш, сондықтан адамның бір жері кҥйіп 
қалуы  мҥмкін,  ал  кҥйіп  қалған  жағдайда  ӛте  кӛп  уақыт  жазылмайды.  Екінші  мәселе  бойынша, 
пайда  болған  фосфор  пентаоксиді  ӛте  улы  зат  болып  табылады  да,  адам  қатты  уланып  қалуы 
мҥмкін. 

224 
Мырыш  фосфидін  ӛнеркәсіпте  алу  кезінде,  басқа  да  химиялық  заттар  және  еліміздің 
экономика  саласында  қолданылатын  силикокальций  мен  феррсилиций  ӛнімді  заттар  алынады. 
Олар Қазақстан Республикасының экономикасын кӛтеруге жағдай жасайды. 
Қолданылатын 
механизм  және  айробация  жаңа  ӛнімдер  ӛнеркәсіп  масштабында  алға  қойылған  сҧрақтар 
сҧранысын азайтады, энергия және материалдар шығынын ӛнеркәсіпте азайтуға жағдай жасайды. 
Бҧл технологиялар экономика секторында қаралатын мәселе болып табылады. 
Негізгі  ӛнім  мырыш  фосфиді  мен  қосымша  ӛнімдерді  алудың  химиялық  реакциялары 
тӛменде кӛрсетілген. 
Есептелінген термодинамикалық сипаттары бойынша тӛменде келтірілген. 
Қосарланып жҥру реакциясының тҥрі мынадай: 
1) 
CO
CaSi
FeSi
P
Zn
C
ZnO
SiO
CaO
P
Fe
16
4
16
3
6
2
2
2
3
2
2
 
2) 
CO
P
Zn
CaSi
FeSi
C
FeO
CaO
SiO
ZnO
P
Fe
19
5
19
7
3
2
2
3
2
2
2
 
Жіктелген қосарлану реакциясы былай жҥреді: 
3) 
Fe
CO
P
Zn
C
ZnO
P
Fe
4
3
3
3
2
2
3
2
 
4) 
2
2
2
2
4
4
4
4
2
CO
P
FeSi
C
SiO
P
Fe
 
5) 
CO
Zn
C
ZnO
пар)
(
 
6) 
2
3
)
(
2
)
(
3
P
Zn
P
Zn
пар
пар
 
7) 
3
2
3
2
4
3
2
FeO
P
Zn
ZnO
P
Fe
 
8) 
CO
Fe
P
Zn
C
ZnO
P
Fe
3
4
3
3
2
2
3
2
 
Силикокальций  алу  ҥшін  кварцты  қҧм  қолданылады,  ал  энергетикалық  агент  ретінде 
металлургиялық  кокс  пайдаланылады.  Соларды  мӛлшерлерін  тӛмендету  және  экологиялық 
жағдайларын жақсарту  ҥшін қҧрамында  кремний мен  кӛміртегіден  тҧратын  материалдар  ретінде 
жергілікті Ленгердің кӛмірін ӛңдегенде пайда болған қалдықтарды кӛптеген ӛнеркәсіп қолданады. 
Оның қҧрамында 30-40% бос кҥйінде кӛміртегі және 32-48% SiO
2
 бар. 
Қолданылатын  ішкі  қазбалы  жыныстың  қҧрамында  алюмосиликаттар,  темір  оксиді  және 
натрий  қолданған  кезде  шихталық  қоспаның  температурасы  70-120°С  дейін  тӛмендейді,  одан 
кейін 1350-1450°С дейін кӛтеру керек. 
Зерттеулер металлургиялық кокс - 15-25; қорғаныс зауытының шлагы-50-75; феррофосфор 
-  5-10;  кварцты  қҧм  –  15  -30;  масс  (  %)  шихталық  материалды  қолдана,  1-суретте  келтірілген 
қондырғыда ӛткізілген. [5] 
V
A
1
2
3
5
4
6
6
7
8
9
10
вода
 
1-сурет. Мырыш фосфидін алуға арналған зертханалық қҧралдың сызбасы 
1  –  автомат-шығарушы,  2  –  трансформатор,  3  –  молибденді  қыздырғыш  электр  пеші,  4  –  су 
мҧздататын  ауа  ӛткізгіш,  5  –  шихталы  тигель,  6  –  милливольметрлі  термопар,  7  – 
мультициклон мырыш фосфидінің ҥлкен бӛлігін ҧлғайтуға арналған, 8 – термометр, 9 – мырыш 
фосфидінің  кішкене  фракциясын  ҧлғайтуға  арналған  фильтр,  10  –  мырыш  фосфидін  жинауға 
арналған қуыс. 

225 
Ӛңделген  технология  бойынша  алдын  ала  экономикалық  тиімділігінің  есептеуі,  оның 
ӛндірісте пайдалануға болатынына толық мҥмкіндігін кӛрсетті. 
 

жүктеу/скачать 7,95 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: