Тәжірибелік конференциясының ЕҢбектері



Pdf көрінісі
бет18/40
Дата03.03.2017
өлшемі9,36 Mb.
#6705
1   ...   14   15   16   17   18   19   20   21   ...   40

Литература  
1.
 
Пономарев В.Г., Иоакимис Э.Г., Монгайт И.Л.  Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих 
заводов.-М.: Химия, 1985.256с. 
2.
 
Навесов Ш.А., Еримбетова А.А., Бекжигитова К.А. Исследование процесса фильтрования сточных 
вод нпз от механических примесей.- Республиканский научный журнал «Наука и образование 
Южного Казахстана» №5(91)2011 
3.
 
Навесов Ш.А., Кенжебаева Г.С., Мирзаев А.А. Фильтрование сточных вод. Республиканский научный 
журнал «Наука и образование Южного Казахстана» 2005. №4 
 
 
  
УДК378.147:54:004 
 
ҚҦРАМЫНДА КҤКІРТСУТЕК БАР ГАЗДАРДЫ ТҤЙІРШІКТІ НИКЕЛЬ 
ЭЛЕКТРОДЫНДА ТОТЫҚТЫРУ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІН ЗЕРТТЕУ 
 
Ермаханов М.Н., Шынтаева А.Р., Алимханова А. 
М. Әуезов атындағы ОҚМУ,  Шымкент, Қазақстан 
 
Резюме 
Исследование  особенности окисления газов,  содержащих  сероводородов на никелевом 
катализаторе 
 
Summary 
The study features oxidation gazov6 sour on the nickel catalyst 
 
Табиғи ресурстарды толық  және тиімді пайдалану, ӛндіріс қалдықтарын залалсыздандыру 
және  қоршаған  ортаны  қорғау-  дамыған  химия  ӛнеркәсібінің  ӛзекті  мәселелерінің  бірі.  Қазіргі 
кезде кҥкіртсутектің қоршаған ортаға әсері барған сайын артып, ол табиғи геологиялық  жҥйедегі 
тепе-теңдік  қҧрылымын  бҧзушы  фактор  ретінде  кӛрінуде.  Кукіртсутектің  айтарлықтай  кӛп 
мӛлшерде  жылына  3  млн.  тоннаға  дейін  тҥзілуі  қазіргі  мҧнай  ӛңдейтін  ӛндіріс  орындарында 
байқалады. 
Ал,  ӛнеркәсіпте  кҥкірт  қышқылы  мен  элементті  кҥкіртке  сҧраныстың  артуы,  оны  ӛңдеу 
технологиясына  экологиялық  талаптардың  кҥшеюі,  қҧрамында  кҥкіртсутек  қосылыстары  бар 
ӛнімдерді ӛңдеудің альтернативті жаңа әдістерін жасауды талап етеді. 
Мҧнай, кӛмір ӛндірістеріндегі газдарды ӛңдеу процестерінде әр тҥрлі мӛлшерде ӛте зиянды 
қоршаған  ортаға,  тірі  ағзаға  тигізетін  залалы  кӛп  улы  газ-кҥкіртсутек  тҥзеді.  Осыған  сәйкес, 
кҥкіртсутекті  міндетті  тҥрде  ӛңдеу,  оны  басқа  тотыққан  тҥрге  айналдыру,  тіпті  одан  пайдалы 
заттар  алу  экологиялық  және  зкономикалық  проблемаларды  шешетін  мәселелердің  бірі  болып 
отыр. 
Сондықтан,  кҥкіртсутек  газын  тҥйіршікті  электрдтарда  тотықтыру  ерекшеліктерін  зерттеп, 
соның  нәтижесінде  ӛндіріс  қалдықтары  ретінде  кҥкіртсутек  газын  залалсыздандыру  мәселесін 
пайдалы ӛнім ала отырып, электрохимиялық жолмен шешудің экологиялық тҧрғыда маңызы зор. 
Осыған байланысты біздің жҧмысымыздың мақсаты кҥкіртсутек газын қышқыл ортада тҥйіршікті 
никель электродында электрохимиялық жолмен тотықтыру. 
Жҧмыстың  мақсаты  Кҥкіртсутек  газын  тҧз  қышқылды  ортада,  тҥйіршікті  никель 
электродында электрохимиялық жолмен тотықтыру ерекшеліктерін зерттеу. 
Ғылыми жаңалығы: 
1.  Бҧл  жҧмыста  алғаш  рет  қҧрамында  кҥкіртсутек  газы  бар  ӛндіріс  қалдықтарын 
залалсыздандырудың  тҥйіршікті  никель  электродтарын  қолданып,  электрохимиялық  қасиеттері 
зерттелді 
2.Зерттеу нәтижесінде алынған ӛнімдерге сапалық және сандық анализ жасалынды 
3.Кҥкіртсутек  газын  тҥйіршікті  никель  электродтарында  тотықтыру  кезінде  әртҥрлі 
параметрлердің (ток тығыздығы, концентрация, газ кӛлемі, температура, электролиз ҧзақтығы 
ның әсері) қарстырылып, осы процестің тиімді жағдайында кҥкіртсутектің тотығу дәрежесі 
90%, ал кҥкіртсутектің тотығуының ток бойынша шығымы 92,6% болатындығы кӛрсетілді. 

140 
 
Практикалық  қҧндылығы.  Тҧз  қышқылы  ерітіндісінде,  тҥйіршікті  никель  электродын 
пайдалана отырып, анодты поляризациялау арқылы ӛнеркәсіптерден бӛлінетін кҥкіртсутек газын 
залалсыздандырудың электрохимиялық тәсілдері жасалынды. 
Қорғауға ҧсынылған негізгі қағидалар. 
 
Кҥкіртсутек газын тҥйіршікті никель электродтарын қолдана отырып, тотықтыру арқылы 
залалсыздандыру және пайдалы ӛнімдер алу; 
 
Кҥкіртсутек  газының  тҧз  қышқылы  ерітіндісінде  анодты  тотығуының  ерекшеліктерін 
зерттеу 
 
Қоршаған ортаға зиянды кҥкіртсутек газын залалсыздандырудың электрохимиялық тәсілі 
жасалынды. 
 
Мҧнай ӛңдейтін ӛндіріс орындарынан бӛлінетін тҥтін 
 
 
 
 
 
 
                          
 
Десорбция 
                                
 
                                 
Кҥкіртсутек газын жинайтын газгольдер 
                                  
 
 
 
            
 
 
 
 
Ӛнім:  
Едәуір концентрлі H
2
SO
4  
ерітіндісі  
                                                                                
 
 
Буландыру 
                                 
 
 
                            
 
 
Тҧтынушы 
 
Сурет 1 Кҥкіртсутекті электохимиялық әдіспен тотықтыру арқылы 
залалсыздандырудың технологиясының  принципиальды схемасы 
 
Кҥкіртсутектің электрохимиялық тотығу заңдылықтарын жан – жақты  зерттеу  нәтижесінде, 
тҥйіршікті  электродтарды    қолдану  арқылы  бҧл  газды  тотықтырып  олардан  бағалы  ӛнімдер  алу 
алғаш рет ҧсынылып келесі тҧжырымдама жасалынды: 
1.Қҧрамында  кҥкіртсутек  газы  бар  ӛндіріс  қалдықтарын  залалсыздандырудың  тҥйіршікті 
электродтарды қолданып, электрохимиялық қасиеттері зерттелді. 
2. Тҥйіршікті никель  электродтарды қолданып жҥргізілген нәтижелер 
Абсорбция 
(газдардан  H
2
S,  SО
2
,  NO    газдарын  бӛліп  алу 
мақсатында ) 
Таза кҥкіртсутек газы 
Концентрлі кҥкірт қышқылы 
Н
2
СО
3
,HF, шаң және 
т.б 
HCL ерітіндісі 0,5 М  
Электролизер  
2 саты (анод 
кеңістігі) 
Электролиттің коррекциясы 
Электролизер 
1 саты 
(анод кеңістігі) 

141 
 
кӛрсеткендей  анодық  поляризация  кезінде,  тҥйіршікті  графит  катализатор  қызметін 
атқаратындығы анықталды. 
3.Кҥкіртсутек  газын  тҥйіршікті  графит    электродтарда  тотығу  кезінде,  әртҥрлі 
параметрлердің әсерлері қарастырылып, осы процестің тиімді жағдайында кҥкірітсутектің тотығу 
дәрежесі  92,5%  ,  ал  кҥкірітсутектің  тотығуының  ток  бойынша  шығымы  90,40%   
болатындыѓы  кӛрсетілді. 
4.  Кҥкіртсутекті  тотықтырған  кезде  тотығудың  негізгі  ӛнімі  –  сульфат  –  ионы    екендігі  
анықталды. 
5.    Алынған  зерттеу  нәтижелері  экологиялық  тҧрғыда  зиянды  кҥкіртсутекті 
залалсыздандырып, одан пайдалы ӛнімдер алуға болатындығы кӛрсетілді. 
Сулфаттың ток бойынша тҥзілу шығымына әртҥрлі факторлардың әсерін зерттеу негізінде,  
ӛнімнің  ең  жоғары  шығымы  ток  тығыздығы        600А/м
2
    болған  кезде  байқалатыны  анықталды.
 
Алынған 
мәліметтерді, 
кҥкіртсутек 
газын 
электрохимиялық  жолмен 
тотықтырып, кҥкірт қышқылын    алу технологиясын жасау ҥшін қолдануға болады. 
 
Әдебиеттер 
1.
 
Ҧлттық энциклопедия. Қ.18 «Қазақстан» Ҧлттық энциклопедия. Басред.Ә.Нысанбаев.–Алматы: 
«Қазақ энциклопедиясы» бас ред., 1998ж.–720 б. 
2.
 
Қазақ Совет энциклопедиясы. Қазақ ССР Ғылым Академиясы Қазақ Совет энциклопедиясының бас 
ред. 1998ж.–158, 159 б. 
3.
 
Бірімжанов Б. А. Б 94. Жалпы химия. Оқулық.Алматы: Қазақ Мемлекеттік        Ҧлттық Университеті, 
2001-392б 
4.
 
Химическая   энциклопедия / Ред.колл.:Кнунянц   И.А   и   др.-М 
 
 
ӘОЖ 541.182.2/3; 66.074.51 
 
ГАЗДЫ АЭРОЗОЛЬДЕРДЕН ТАЗАЛАУДЫҢ ТУРБУЛЕНТТІ-ДИФФУЗИЯЛЫҚ 
ТЕХНОЛОГИЯСЫНЫҢ ТИІМДІЛІГІ 
 
Ескендиров М.З., Садырбаева А.С., Охапова К.Т. 
М.Әуезов атындағы ОҚМУ, Қазақстан, Шымкент 
 
Резюме 
В  статье  представлены  результаты  экспериментальных  исследований  эффективности  очистки 
газов от высокодисперсных аэрозолей в слое с регулярно расположенными турбулизирующими элементами 
при  наличии  фазовых  переходов.  Установлено,  что  в  интенсивных  режимах  развитой  турбулентности 
течения  парогазожидкостного  потока  эффективность  турбулентно-диффузионного  механизма 
осаждения  аэрозольных частиц повышается за счет аддитивного наложения эффектов диффузиофореза 
и стефановского течения. При этом  значительно снижаются  энергозатраты конденсационного способа 
улавливания аэрозолей.  
 
Summary 
In this article  the results of experimental researches of efficiency of gases clearing from the fine dispersed 
aerosols  in  a  layer  with  the  regularly  located  turbulization  elements  at  presence  of  phase  transitions  were 
submitted.  It  was  established,  that  in  the  intensive  modes  of  advanced  turbulence  of  flow  of  vapour-gas-liquid 
stream  the  efficiency  of  turbulence-diffusion  mechanism  of  aerosol  particles  sedimentation  rises  due  to  additive 
covering  of  diffusion  phoresis  and  Stephan  flow  effects.  Thus  power  expenses  of  condensation  way  of  aerosols 
catching are considerably reduced.  
 
Ӛнеркәсіпте газдарды жоғары дисперсті аэрозольдерден тазалау ҥшін негізінен электрлісҥзгілер 
және талшықты сҥзгілер қолданылады. Бҧл қҧрылғылар жоғары тазалау тиімділігіне ие бола отырып, 
айтарлықтай кемшіліктерге ие – жоғары энергетикалық, кҥрделі және пайдалану шығындары [1].  
Бағаналы  аппараттарда  қолданылатын  конденсациялық  әдіс  жоғары  тиімділік  кӛрсеткен  [2]. 
Алайда,  конденсациялық  әдістің  ҥлкен  энергия  сыйымдылығына  байланысты  оның  іс  жҥзінде 
қолданылуы шектелген. Негізінен әдісті жҥзеге асыру ӛңделетін газдардың ӛңделетін газдардағы ылғал 
мӛлшері  жоғары  болған  жағдайда  ғана  тиімді  немесе  ӛндірістің  технологиялық  процесінде  арзан 
қайталама  буды  алу  мҥмкіндігі  болғанда  тиімді.  Энергия  шығындарын  тӛмендетудің  альтернативті 

142 
 
жолы  ретінде,  біздің  ойымызша,  басқа  әдістермен  бірге  мысал,    тҧндыру  бетіне  субстанциялардың 
турблентті-диффузиялық  ӛтуін  қамтамасыз  ететін  конденсациялық  әдісті  қолдану  белгілі  бір 
қызығушылық тудырады.  
Аэрозоль  бӛлшектерін  бӛліп  алу  процесін  эксперименттік  зерттеулер  жҥйелі  орналасқан 
турбулизаторлар  қабатында  газтамшылы  әсер  ететін  тура-тӛмен-ағынды  режимде  турбулентті-
диффузиялық ҧстағышта (ТДҦ) жҥргізілген [3]. 
Эксперименттік  зерттеулер  жҥргізуде  аэрозоль  ретінде  натрий  хлоридінің  (NaCl)  тҧманы 
қолданылған,  полидисперсиялық  дәрежесі  - 
=  0,16  және  тығыздығы  -  =  2165  кг/м
3
  болғанда, 
бӛлшектердің орташа медианалық ӛлшемі d
50
 = 0,47 мкм қҧраған.  
ТДҦ  жҧмысының  режимдік  параметрлері  келесі  реттілікпен  ӛзгерген.  Аппараттың  еркін 
қимасындағы  газ  жылдамдығы  5  бастап  18  м/с  дейін  ӛзгерген.  Бугаз  ағынының  температурасы  313 
бастап  353  °К  дейін  ӛзгерген,  ал  бугаз  қоспасының  ылғал  мӛлшері  0,015  бастап  0,2  кг/кг  қҧрғақ  газ 
аралығында  ӛзгерген.  Себелеу  тығыздығы  –  L=25 75  м
3

2
ч.  Су  температурасы  287  бастап  333
0
К 
аралығынла ӛзгерген.  
Жоғары  дисперсті  бӛлшектер  ҥшін  (d 1  мкм)  тураағынды  тӛменге  бағытталған  газ  ағынынан 
инерция, турбуленттік диффузия және гравитациялық кҥш әсерлерінен тҧну ықтималдылығы ӛте аз.  
Мысалы, диаметрі 10 мкм болатын су тамшылары да 0,003 м/с витание  жылдамдығына ие, ал 
тӛменге бағытталған газ ағынының жылдамдығы айтарлықтай жоғары. 
Броун  коагуляциясы  бӛлшектердің  салыстырмалы  тӛмен  сандық  концентрациясы  (3,6 10
7
  м
-3

және  бӛлшектердің  жанасу  аймағында  аз  болу  уақытына  тәуелді  олардың  саны  мен  ӛлшеміне 
айтарлықтай ықпалын тигізбейді.  
Осылайша,  1 мкм  аз  ӛлшемді бӛлшектерді тҧндыру  басқа  табиғи  сипаттағы механизм  есебінен 
жҥреді.  Бҧл  бірінші  кезекте  термодиффузия,  диффузиофорез  және  стефан  ағыны  механизмдерінің 
есебінен жҥреді. 
Термодиффузиялық  кҥштер  газсҧйық  қоспасындағы  себелеуші  сҧйық  және  газ  температурасы 
арасындағы  айырмашылық  нәтижесінде  пайда  болады,  соның  нәтижесіндебӛлшектре  суыту  бетіне 
қарай  бағытта  қозғалады.  Бірақ  бӛлшектердің  термодиффузиясының  жылдамдығы  2,45 10
-4
  бастап 
6,16 10
-4
  м/с  дейін  ӛзгерген,  салқын  бетке  қарай  бағыттағы  бӛлшектің  максимал  жҥрген  жолы  бар 
болғаны 0,056 мм қҧраған (бҧл бӛлшектерді тҧндырудың шамамен 0,7% тиімділігіне сәйкес келеді).  
Біздің  жағдайымыз  ҥшін  диффузиофорез  және  стефан  ағынының  аэрозольдерді  тҧндыру 
процесіне ықпалы ҥлкен мәнге ие.  
1  суретте  NaCl  тҧманын  ҧстаудың  фракциялық  дәрежесінің  газ  ағынының  әртҥрлі  бастапқы 
ылғалдылығында бӛлшек диаметріне тәуелділігінің графигі кӛрсетілген.  
 
 
Бӛлшек диаметрі d
ч
, мкм 
Тәжірибе шарты: 1 – х
0
=0,015 кг/кг; 2 – х
0
=0,1 кг/кг; 3 – х
0
=0,2 кг/кг 
W
Г
 = 12 м/с, = 50 м
3

2
ч, Н
н.с.
= 1 м, T
Г.Вх.
 = 335
0
К, T
В.Вх.
=293
0
К. 
1 сурет – Бӛлшек диаметрінен аэрозольдерді ҧстаудың тиімділігінің тәуелділігі 

143 
 
Тәуелділік  графигінен  аэродисперсті  ағынның  бастапқы  ылғалдылығы  артқан  сайын  ӛлшемі  1 
мкм  тӛменбӛлшектерді  ҧстау  тиімділігінің  арту  еселігі  диаметрі  1  мкм  артық  ӛлшемді  бӛлшектерді 
тҧндыру  тиімділігінің  арту  еселінен  жоғары  болатындығы  кӛрініп  тҧр.бҧл  турбулентті  газтамшы 
ағынында  инерциялық  кҥштердің  және  турбуленттік  диффузия  әсерінен  пайда  болған  кҥштердің 
ӛлшемі  1÷2  мкм  ҥлкен  болатын  бӛлшектерді  тҧндыруға  әсері  жоғары  болатындығын  дәлелдейді. 
Ӛлшемі  1  мкм  тӛмен  болатын  бӛлшектер  негізінен  тек  қана  диффузиофоретикалық  кҥштер  есебінен 
ғана бӛлінеді. 
Ӛлшемі  d
ч
  =1  мкм  болатын  бӛлшектер  ҥшін  фазаларды  бӛлу  бетінде  еркін  инерциялық  жҥріс 
шамасы фазааралық  шекаралық  қабат қалыңдығымен  бірдей болады. Бҧл  жағдайда  осындай  ӛлшемді 
бӛлшектер стефан ағынымен және ҧсақмасштабты турбуленттік пульсациямен ілесіп кетеді. Олардың 
жылдамдық  градиенті  турбуленттік  пульсациялар  қарқынды  ӛшетін  шекаралық  фазааралық  қабаттың 
турбуленттік  аймағында  жоғары  мәнге  ие.  Бҧл  параметр,  біріншіден  фазалық  ӛту  бағытын 
(конденсация, булану) және қарқындылығын анықтайды.  
2  суретте  ҧстаудың  жалпы  тиімділігінің  газдың  бастапқы  температурасынан  тәуелділігінің 
графигі келтірілген.  Тәуелділік  графигінен,  кірістегі газ  температурасы  335 
0
К болғанда,  яғни газдың 
ылғал мӛлшері х
0
=0.2кг/кг с.г. сәйкес келгенде шық нҥктесінің температурасында ҧстаудың максимал 
тиімділігіне қол жеткізілетіндігі кӛрініп тҧр.  
 
 
Газдың бастапқы температурасы T
Г.Вх.

0
К 
 
Тәжірибе шарты: W
Г
 = 15 м/с, = 50 м
3

2
ч, Н
н.с.
= 1 м,  T
Ж.Вх.
=291
0
С. 
 
2 сурет – Газдың бастапқы температурасынан аэрозольді ҧстау тиімділігінің тәуелділігі 
 
 
Бҧл  шық  нҥктесіне  жеткен  кезде  конденсация  қарқындылығы  максимал  ӛсетіндігімен  және 
диффузиофоретикалық  кҥштердің  аэрозоль  бӛлшектерін  тҧндыру  процесіне  ҥлкен  ықпалы 
байқалуымен  тҥсіндіріледі.  Газ  температурасының  одан  ары  артуы  тҧндыру  тиімділігінің  бірден 
тӛмендеуіне  алып  келеді,  бҧл  конденсациядан  булануға  фазалық  ӛту  процесінің  ауысуымен 
Ұст
ау
 т
иімд
ілігі
 η
, %
 

144 
 
тҥсіндіріледі.  Бҧл  кезде  диффузиофоретикалық  кҥштердің  және  стефан  ағынының  әсер  ету  бағыты 
қарама-қарсы бағытқа ӛзгереді, бҧл ҧстау тиімділігінің тӛмендеуін тдырады.  
Газ температурасы 303÷323
0
К аралығында тӛмен болса, газдың ылғал мӛлшері  0.015÷ 0.03 кг/кг. 
с.г.  дейін  тӛмендейді, бҧл ӛз кезегінде конденсацияланған  ылғалдың  жалпы мӛлшерінің  тӛмендеуіне, 
соның нәтижесінде ҧстау тиімділігінің басқа осындай шарттарда тӛмендеуіне  алып келеді.  
Жоғарыда айтылғандардан, аппараттың жанасу аймағында фазалық ӛту процестері орын алғанда 
аэрозольдерді ҧстау тиімділігі айтарлықтай дәрежеде су буының концентрация градиентінің бағытына 
тәуелді.  Егер  конденсация  процесі  орын  алатын  болса,  онда  будың  тҧтас  диффузиясы  конденсация 
бетіне  қарай  бағытталады,  яғни  сҧйықтың  қҧрылымдық  тҥзілу  бетіне  бағытталады.  Осы  кезде  пайда 
болатын Стефанның гидродинамикалық ағысы аэрозоль бӛлшектерін тҧндыру бетіне стефан ағынының 
жылдамдығына  тең  жылдамдықпен  ілестііп  әкетеді,  нәтижесінде  аэрозольдерді  ҧстаудың  жалпы 
тиімділігі артады.  
Егер  жанасу  аймағында  булану  процесі  орын  алатын  болса,  онда  диффузиофорез  және  стефан 
ағыны  сҧйық  фаза  бетінен  қарама-қарсы  бағытқа  қарай  бағытталады,  нәтижесінде  жалпы  тиімділік 
кемиді. Тиімділіктің  кему  шамасы  конденсация  кезінде  ҧстаудың  жалпы  тиімділігіне  диффузиофорез 
қҧбылысының  қосар  ҥлесін  арттырады,  себебі  қарқындылық  инерциясы  аз  бӛлшектер  тҧну  бетіне 
қарама-қарсы бағытта қозғалады.  
Осылайша,  бугазсҧйық  ағыс  ағынының  дамыған  турбуленттілігінің  қарқынды  режимдерінде 
аэрозоль  бӛлшектерін  ҧстаудың  турбулентті-диффузиялық  механизмінің  тиімділігі  диффузиофорез 
және  стефан  ағыны  қҧбылыстарының  қосылуы  есебінен  артатындығы  орнатылған.  Бҧл  кезде 
аэрозольдерді ҧстаудың конденсациялық әдісінің энергия шығындары айтарлықтай тӛмендейді.  
 
Әдебиеттер 
1.
 
Страус В. Промышленная очистка газов. – М.: Металлургия, 1968. – 616с. 
2.
 
Ужов В.Н., Вальдберг А.Ю. Подготовка промышленных газов к очистке. – М.: Химия, 1975. – 216 с. 
3.
 
А.С.  №  1557735  СССР.  Устройство  для  очистки  газов  /  М.З.  Ескендиров,  О.С.  Балабеков,  В.А. 
Горбунов и др. Не публ. – 1989. 
 
 
ӘОЖ 669.36 
 
КОНВЕРТЕРЛЕУ ПРОЦЕСІНІҢ ӚНІМДЕРІНІҢ АРАСЫНДА КОМПОНЕНТТЕРДІҢ 
ТАРАЛУЫН ЗЕРТТЕУ 
 
Жакупбаев Е.К., Саденова М.А., Тогузов М.З. 
Д. Серікбаев атындағы Шығыс Қазақстан Мемлекеттік Техникалық университеті, Ӛскемен, Қазақстан 
 
Түйін 
В статье представлены результаты исследования распределения компонентов медного штейна (Pb, 
As, Sb, Bi и др.) между продуктами конвертирования в зависимости от параметров процесса. 
 
         Summary 
This article presents the results of the analysis of copper matte components distribution between converter 
products depending on the process parameters. 
 
Шикізатты  кешенді  ӛңдеуді  жоғарлату,  экономикалық  және  технологиялық  тиімділікке 
жетудің ажырамас шарты, және қорғасын, мырыш және мыспен қатар, алтын, кҥміс, селен, теллур, 
висмут және т. б. сияқты серіктес металлдарды тауарлық ӛнімге шығару арқылы, ӛнімнің тҥрлерін 
кеңейтудің мҥмкіндігі болып табылады. Мысты кеннен ӛндіру, қазіргі кезде дҥниежҥзі бойынша 
жоғарлауға бағыт алуда және 2012 жылдың бірінші жартысында 9,6 млн. тоннаға жетті, сонымен 
қатар тазартылған мыс кӛлемі 11,66 млн. тоннаға дейін жоғарлады. Мыстың дҥниежҥзілік табиғи 
қорларының  географиялық  қҧрылымына  сәйкес  2011  жылдың  соңында,  Чили,  Перу,  Авсиралия, 
Мексика, АҚШ, ҚХР, Ресей, Индонезия, Польша және Замбиядан кейін Қазақстан 11 орында.  
Қазіргі  заманғы  мыс  ӛндірісінің  шешуді  қажет  ететін  ӛзекті  мәселелерінің  бірі  мыстың 
тауарлық  ӛнімге  шығымын  жоғарлату  болып  табылады.  Ӛйткені  тікелей  шығымның 
жоғарылығына (  85 % кем  емес)  қарамастан  практиткада  толық  технологиялық  циклдегі  шығым 
айтарлықтай  тӛмен,  себебі  мыстың  айтарлықтай  мӛлшері  ӛндірістік  технологиялық  сҧлбаның 

145 
 
айналымындағы  жартылай  ӛнімдердің  қҧрамында.  Оларды  қайта  ӛңдеу  қосымша  материалдық, 
техникалық және басқа да ресурстарды қажет етеді. Ӛнірісте қара мысты алу, негізінен, тік және 
кӛлденең  конвертерлерде  мыс  штейнін  конвертерлеу  процессі  арқылы  жҥзеге  асырылады. 
Қолданыста  қарапайым  және  сенімді  болып  табылатын  ӛндірісте  кең  тараған,  шығатын  газдар 
ҥстінен  әкетілетін,  кӛлденең  конвертерлер.  Конвертерлеу  процесінің  ӛнімдерінің  арасында 
компоненттердің  таралуын  анықтайтын  негізгі  факторлар  процесс  шарты  мен  тиелетін 
материалдар қҧрамы болып табылабы. 
Кесте 1-де келтірілген «Казцинк» ЖШС мыс зауытының практикалық мәндері, қорғасынның 
конвертерлеу ӛнімдерінің арасында таралуы ҥрлеу ҧзақтығына байланысты екендігін кӛрсетеді, 
 
Кесте 1- Мыс штейнін конвертерлеу процессінің кӛрсеткіштері 
 
яғни  ҥрлеу  ҧзақтығы  ҥлкен  болғанда,  қорғасын  толығырақ  жоғалтылып  қара  мысты  аз 
ластайды, яғни қож бен шаңға ӛтеді. 
Жалпы  ҥрлеу  кезінде,  ҥрлеу  берілгеннен  кейін  әр  20  минут  сайын,  бастапқы  штейннің 
қҧрамын  зерттеу  бірінші  период  аяқталған  соң  мырыш  пен  темірдің  концентрациясы  қажетті 
мӛлшерге  жеткенін  кӛрсетті,  яғни  мырыш  қож  бен  шаңға  ӛтіп,  ал  темір  қож  тҥзді,  және  де  бҧл 
уақытта қорғасынның мӛлшері жоғары шамада қалды, 8 – 10% (сурет 1).  
 
 
 
Сурет 1- Ҥрлеудің ҧзақтығына байланысты штейн қҧрамының ӛзгеруі 
Процесс 
шарттары 
Штейн, % 
Конвертер қожы, % 
Қара мыс, % 
Қорғасынның 
таралуы, % 
Ҥрлеу 
уақыты, 
сағ 
А
уа 
шы
ғыны,
   
мың
. м
3
/са
ғ 
Cu 
Pb 

Cu 
Pb 

SiO

Cu 
Pb 

Қ
ара
 мыс
 
К
онв
ертер қ
ож
ы
 
Ҧ
шы
рынд
ы

(айырм
ас
ы 
бойынш
а)
 
I пери
од
 
II
 пери
од
 
2,2 
2,6 
32 
57,8  14,0  17,2  9,9 
14,4 
0,3 
22,4 
98,4 
0,2 
0,01  0,99  35,1  63,9 
2,4 
2,7 
32 
57.7  16,7  17.8  6.3 
19.2 
0.3 
22 
98.1 
0.2 
0.02  0,8 
36,8  63,3 
2,3 
2,7 
32 
57,1  11,6  17,5  5,6 
14,8 
0,5 
23,6 
98,9 
0,2 
0,07  0,99  42,2  56,8 
2,1 
2,5 
32 
59,0  10,7  19,3  9,8 
12,5 
0,6 
23,6 
97,8 
0,2 
0,02  1,37  36,8  61,8 
2,2 
2,6 
32 
58,1  10,5  18,6  5,4 
16,3 
0,6 
26,8 
98,5 
0,1 
0,01  0,98  52,4  46,6 
2,2 
2,7 
32 
57,9  12,2  19,5  7,5 
13,7 
0,4 
21,7 
98,4 
0,2 
0,04  1,16  34,4  64,6 
Орташа: 
32 
58,0  11,8  18,4  7,6 
14,3 
0,5 
23,6 
98,4 
0,2 
0,03  1,15  34,7  64,1 

146 
 
 
Статистикалық  мәліметтерді  ӛңдеу,  қорғасынның  штейндегі  мӛлшері  5-тен  15%-ға  дейін 
болғанда, мыс концентрациясының 2 – период қожында жоғарлағанын кӛрсетті, 25 –55% (сурет 2), 
яғни екі есе ӛседі. 
 
 
Сурет 2- Штейндегі қорғасынның мӛлшері мыстың қожбен жоғалымына әсері 
 
Осыған  дейін  де  авторлар  [1],  мыс  балқыту  процесстерінде  ауыр  тҥсті,  асыл  және  сирек 
металлдардың 
таралуы 
FeO-FeS-MeS-SiO
2
 
жҥйесінің 
физико-химиялық  қасиеттерімен 
анықталатынын  және  мыстың  таралуы  қож  бен  штейн  фазаларының  компоненттерінің 
термодинамикалық  белсенділіктерінің  қатынасына  байланысты  екенін,  осыған  орай  сульфидті 
(металлдық)  жҥйелердің  тотығуы  кезінде  қож  тҥзу  макромеханизміне  оларда  гомогендік 
аймақтардың болуы, сонымен қатар фазалардың ӛзара ерігіштігі мен олардың тығыздықтарының 
әр тҥрлілігі айтарлықтай әсер ететінін кӛрсеткен. Расында да, практикалық мәліметтерге сҥйенсек, 
қожда  магнетиттің  айтарлықтай  мӛлшері  болған  кезде  мыс  пен  асыл  металлдардың,  магнетитте 
еритініне байланысты, қожбен жоғалымы ҧлғаяды. 
Мәліметтерге байланысты [2] температура жоғарылаған кезде мыстың қожда еріп жоғалуы 
біраз мӛлшерде ӛседі, ал қождағы FeO-ны СаО-мен алмастырғанда кемиді. Біздің жағдайда, кварц 
қҧмының  жеткілікті  болған  кездегі,  бірінші  период  қожындағы  магнетиттің  мӛлшеріне 
температураның  әсері  зерттелді  (сурет  3).  Мҧнда  температураның  ӛзгерісі  1210  –  1243
о
С 
аралығында болғанда магнетиттің мӛлшері 45-тен 6%-ға дейін тҥскені кӛрсетілген, ал бҧл жағдай 
Ю. П. Купряковтың мәліметтеріне [1] ҥйлеседі. 
 
 
Сурет 3- Бірінші период қожындағы магнетиттің мӛлшеріне температуралық режимнің әсері 

147 
 
 
Кҥшаланың таралуын зерттеу кезінде оның шаңға ҧшырылу дәрежесі 34% аспайтыны (кесте 
2) дәлелденді, және де бҧл мән Копылов Н. И. мен Каминский Ю. Д. [3] келтірген нәтижелермен 
жақсы ҥйлеседі. Мҧнда бай штейнді конвертерлеу кезінде 70% дейін As қара мысқа және тек 30% 
қож бен газға ӛтетіні, ал кедей штейнді конвертерлеу кезінде 70% газға және 16% қожға ӛтетіні 
айтылған. 
Висмуттың конвертерлеу кезіндегі таралуы да конвертердегі температураға және металлдық 
мыс тҥзлгенге дейінгі ҥрлеу ҧзақтығына байланысты. Висмуттың жойылуы оның металлдық кҥйде 
булануы болып табылады. 
Қара мыстан, мыста еритін қосылыстар тҥзетін, сҥрме қиынырақ жойылады. Бҧл металлдың 
жеткілікті  тҥрде  тотығып  жойылуы  тек  процесс  соңында  ғана  орынды.  Сҥрменің  металлдағы 
мӛлшерін 0,1 – 0,2% дейін ғана тӛмендетуге болады. Бҧдан кейінгі бҧл қоспаны жою орынсыз деп 
есептеледі, себебі мыстың тотығып қожға ӛтуі ҧлғаяды [4]. 
Селен мен теллур, тузілген алтын мен кҥміс сияқты басым бӛлігі қара мыста шоғырланады, 
ал қалған бӛлігі шаң мен қожға ӛтеді.  
 
Кесте 2- Кҥшала, сҥрме және висмуттың конвертерлеу процессінің ӛнімдерінде таралуы 
 
Ӛнімдер  
As 
Sb 
Bi 
Қожға ӛтуі ............………… 
Шаңға ҧшуы ............…........ 
Барлық жойылғаны……….. 
Қара мысқа ӛтуі .................. 

34 
41 
59 
60 
14 
74 
26 

95 
96 

 
Жоғарыда  айтылған  сирек  және  асыл  металлдар  қазіргі  уақытта  ары  қарайғы  кеңінен 
зерттеуді қажет етеді, себебі практикалық қызғушылық танытады.  
Сонымен: 
-
 
Қорғасынның  конвертерлеу  ӛнімдерінде  таралуы  ҥрлеу  ҧзақтығына,  ал  оның  штейндегі 
мӛлшері  мыстың  қожбен  жоғалымына  әсер  ететіні  (штейндегі  қорғасынның  мӛлшері  жоғары 
болғанда мыстың қожбен жоғалымы да жоғары); 
-
 
Магнетиттің  қождағы  мӛлшерінің  температураға байланыстылығы  (температураның  30
о
С 
жоғарлауы  магнетиттің  мӛлшерін  45-тен  6%  дейін  тӛмендетеді)  және  оның  мыс  пен  асыл 
металлдардың  қожбен  жоғалымынаәсері  (неғҧрлым  магнетиттің  мӛлшері  жоғары  болғанда, 
соғҧрлым мыс пен асыл металлдардың жоғалымы да жоғары); 
-
 
Бай  штейнді  конвертерлеу  кезінде  70%  дейін  As  қара  мысқа және  30–40%  қож  бен  газға 
ӛтетіні дәлелденді. 
Қазақстан бірегей кӛп компонентті минералды ресурстарға ие, дегенмен, олар негізгі бағалы 
металлдар  мӛлшеріне  байланысты,  шет  елмен  салыстырғанда  кедей  деп  есептеледі.  Сондықтан 
компоненттердің барынша толық шығымы және ӛндірістің тастанды ӛнімдерімен жоғалымдарды 
тӛмендету ӛзекті мәселелердің бірі болып қалады. 
 

Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   14   15   16   17   18   19   20   21   ...   40




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет