Uot 69. 334. TƏRKİBİNDƏ kobalt olan əlvan metalli kekin sulfatlaşmasinin



Yüklə 71,96 Kb.
Pdf görüntüsü
tarix05.03.2018
ölçüsü71,96 Kb.
#30216


262                                            KİMYA PROBLEMLƏRİ № 3 2015

 

KİMYA PROBLEMLƏRİ № 3  2015



 

UOT 669.334.6  

TƏRKİBİNDƏ KOBALT OLAN ƏLVAN METALLI  KEKİN SULFATLAŞMASININ 

TƏDQİQİ 

 

A.Ə.Heydərov, N.V.Yusifova, M.M.Əhmədov, A.A.Quliyeva 

 

AMEA-nın akad. M.Nağıyev adına Kataliz və Qeyri-üzvi Kimya İnstitutu 

AZ 1143 Bakı, H.Cavid pr., 113; e-mail 

naile.yusifova@inbox.ru

 

 

Məqalədə əlvan metallarla zəngin kobalt tərkibli sulfidli kekin sulfat turşusu ilə sulfatlaşması 

tədqiq edilmişdir. Bu məqsədlə kobalt tərkibli sulfidli kekin sulfatlaşmasına müxtəlif kinetik 

amillərin (temperatur, dənəvərdə sulfat turşusunun qatılığı, sulfatlaşma müddəti) təsiri 

öyrənilmiş, mis, sink və kobaltın məhlula maksimum, dəmirin isə minimum çıxımını əldə 

etməyə imkan verən optimal şərait müəyyənləşdirilmişdir. 

Açar sözlər: kobalt tərkibli kek, sulfat turşusu, sulfatlaşma, kobalt sulfat, həllolma. 

 

Son illər mineral ehtiyyatlarının 

keyfiyyət tərkibinin aşağı düşməsi və  ətraf 

mühitin qorunmasına verilən tələblərin 

artması 

səbəbindən, kobalt tərkibli 

materiallara olan təlabat daima artır. 

Kobaltın təkrar emala uğrayan 

materiallardan - kəsici polad markalı 

tullantı və qırıntılardan, super ərintilərdən, 

maqnitli birləşmələrdən, işlənmiş 

akkumulyator və batareyalardan, tullantı 

katalizatorlardan və  şlaklardan alınması 

haqqında məlumatlar  ədəbiyyatda çoxluq 

təşkil edir. Kobalt çıxarılan materiallar öz 

kimyəvi və mineroloji tərkibinə görə 

müxtəlif olub, kobaltın miqdarı 0.04 %-dən 

1%-ə kimi dəyişə bilir [1]. Bu xammal 

növləri tərkibinə görə kasıb olmasına 

baxmayaraq, zənginləşə bildikləri üçün 

sənaye əhəmiyyətli sayılırlar. Əvvəllər bizim 

tərəfimizdən kobalt üçün qeyri-ənənəvi 

xammal sayılan polimetal sulfid filizinin 

inert mühitdə (N

2

) pirrotinləşdirici yanması 

zamanı alınmış pirrotinin SO

2

  iştirakı ilə 

avtoklav həll olması məhsullarında kobaltın 

paylanması  və qatılaşma yerləri tədqiq 

edilmişdir [2]. Müəyyən edilmişdir ki, 

kobaltın əsas hissəsi əlvan metallarla zəngin 

olan kekdə ilkin xammalla müqayisədə 

dörd dəfədən çox qatılaşmış olur və qatılığı 

0.062 %-ə çatır. Yuxarıda qeyd etdiyimiz 

kimi bu xammal növü mineroloji və kimyəvi 

tərkibinə görə mürəkkəb olmasına 

baxmayaraq  əlvan metalların (Cu, Zn, Co) 

alınması üçün əlavə xammal mənbəyi ola 

bilər.   Sulfidli 

kekin 

kimyəvi tərkibi 

aşağıdakı kimi olmuşdur (%-lə): Fe-30.02-

35.32;           S

üm

-16.22-17.79; Cu-3.05-4.51; 

Pb 10.86-15.52; Zn-21.28-28.9; SiO

2

-0.32-

5.91; Co-0.060-0.062. 

Sulfidli 

xam- 

malların birbaşa emalının səmərəli və 

məqsədyönlü emalı üsullarından biri 

sulfatlaşdırıcı yanma və alınan yanığın 

hidrometallurgiya üsulu ilə  həll olması 

hesab edilir [3,4]. Sulfatlaşdırıcı yanmada 

məqsəd misi, sinki və kobaltı birlikdə suda 

həll olan sulfatlı duzlara, dəmiri, qurğuşunu 

və silisiumlu birləşmələri (boş süxuru) isə 

suda həll olmayan birləşmələrə 

çevirməkdir. Təqdim olunan işdə kimyəvi 

tərkibi yuxarıda göstərilən 

komponentlərdən ibarət kobaltlı kekin 

sulfat turşusu ilə sulfatlaşmasına müxtəlif 

kinetik amillərin (temperatur, turşunun 

qatılığı, yanma müddəti) təsiri 

öyrənilmişdir. Müxtəlif temperaturlarda 

aparılmış sulfatlaşmada elə 

şərait 

seçilmişdir ki, kobalt əlvan metallarla (Cu, 

Zn) birlikdə məhlula maksimum, dəmir isə 

minimum miqdarda məhlula keçə bilsin. 

 

TƏCRÜBİ HİSSƏ 

Tərkibində 0.062% kobalt olan 

sulfidli kek (2-10 qr) müxtəlif qatılıqlı sulfat 

turşusu ilə qarışdırılıb dənənvərləşdirilir. 

Sulfat turşunun kütlə payı 30% olan 


                                                     A.Ə.HEYDƏROV və b.

263

 

                                                                                            KİMYA PROBLEMLƏRİ № 3  2015



 

dənəvərlər quruducu şkafda bərk hala 

düşənə kimi 100°C-də  qızdırılır. Qızma 

zamanı kütlədəki su tədricən buxarlanır, 

turşu isə sulfidli və oksidli birləşmələrlə 

aşağıdakı reaksiyalar üzrə əlvan metalların 

və dəmirin sulfatlı duzlarını əmələ gətitrir. 

         MeS+4H

2

SO

4

―›3MeSO

4

+4S+4H

2

O

 

MeO + H

2

SO



―› MeSO



+ H

2

O  

 

Me = Zn, Cu, Pb, Co və Fe 

Qurumuş kütlə mufel sobasında 

müxtəlif temperatur (100-800°C) və 

zamanlarda (15-120 dəq.) termoemal 

olunur. Proses başa çatdıqdan sonra alınan 

sulfatlaşmış kütlənin çəkisi qeyd edilərək, 

90°C temperaturda 1 saat müddətində suda 

həll edilir. Metalların məhlula çıxımına və 

kekdə qalan miqdarına görə sulfatlaşma 

dərəcəsi müəyyənləşdirilir. Sulfatlaşdırıcı 

yanma həmçinin termiki metodla da tədqiq 

edilmişdir.

 

NƏTİCƏLƏR VƏ ONLARIN MÜZAKİRƏSİ 

          Sulfidlərin qatı sulfat turşusu ilə 

sulfatlaşması  həmçinin onların kimyəvi 

tərkibi ilə  əlaqədar olub, müəyyən edilmiş 

qanunauyğunluğa da tabe olur. Sulfidlərin 

həllolma  əmsalının qiyməti nə  qədər 

yüksəkdirsə, onlar sulfat turşusu ilə bir o 

qədər asan və sürətlə  aşağı temperaturda 

reaksiyaya girirlər (cədvəl 1). 

Cədvəl 1.  Bəzi sulfidlərin həllolma 

hasilinin qiymətləri [5]. 

Mineral 

Həllolma hasili 

FeS 5·10

-18 

ZnS 1.6·10

-24 

CoS 2·10

-27 

PbS 2.5·10

-27 

FeS



6.3·10

-31 

CuS 6.3·10

-36 

Cu

2

S 2.5·10

-58 

          Sulfatlaşma prosesinin  xarakterini 

daha  ətraflı izah etmək, sulfatlaşmasının 

optimal rejimini seçmək və mexanizmi 

haqqında fikir söyləmək üçün qeyri-

izotermik rejimdə qatı sulfat turşusu ilə 

sulfatlaşdırılmış sulfidli kekin 

derivatoqramması 

çəkilmişdir (şəkil1). 

Sulfat turşunun kütlə payı 30% olan sulfidli 

kek nümunəsi quruducu sobada 100°C-də 

qurudulduqdan sonra, termoqravimetrik 

analizə verilmişdir. Çəkiliş 20-500°C 

temperatur intervalında qızma sürəti 5 

dərəcə/dəq olmaqla aparılmışdır. DTA 

əyrisində ən böyük ekzoeffekt 382-480°C-də 

müşahidə olunur. Bu həmin hissədə MeS-in 

MeSO

4

-a sulfatlaşmasını göstərir. 

3MeS + 4H

2

SO



―›3MeSO



+ 4S + 4H

2



 

Burada Me = Fe, Zn, Cu, Co nəzərdə 

tutulur. 400°C temperaturda işlənmiş 

nümunə çəkisinin rentgenoqramında dəmir 

(II) sulfata (d/n=4.78; 3.57; 3.25; 2.40; 198; 

1.89; 1.70; 1.63 A

0

), sink sulfata (d/n=4.16; 

3.53; 2.61; 2.43:1.976; 1.803; 1.761; 1.559 

A

0

) və qurğuşun (II) sulfata (d/n=4.206; 

3.779; 3.20; 2.984; 2.098 A

0

) xas olan 

intensivliklər müşahidə olunur.  

 Derivatoqrammadan 

göründüyü 

kimi 300-480°C temperatur rejimində 

tərkibində sink, mis, qurğuşun, kobalt və 

dəmir olan kekdə sulfatlaşma tam 

getmişdir. Bu özünü TG əyrisində  çəki 

artması ilə də göstərir. 

            Kobalt  tərkibli sulfidli materialın 

qatı sulfat turşusu ilə sulfatlaşma prosesinə 

temperaturun təsiri tədqiq edilmişdir (şəkil 

2). Təcrübələrin aparıldığı ilk temperaturda 

(100°C-də)  Fe – 80.2; Cu- 43.2; Zn – 48.06; 

Co -  36.0 %-i sulfatlaşmış olur. 

Temperaturun sonrakı artımı  dəmirin 

məhlula çıxımının daha çox artmasına 

səbəb olur və 350-400°C-də daha da 

intensivləşərək maksimum qiymət alır (95.4 

%). Bu zaman dəmirin həll olmadan 

sonrakı qalıqda miqdarı 1.8 %-ə düşmüş 

olur. Bu şəraitdə kobaltın sulfatlaşma 

dərəcəsi dəmirin sulfatlaşması ilə 

müqayisədə kiçikdir, təqribən 52%-dir. 

450°C-dən sonra Cu, Zn, Co-ın suda 

həllolma dərəcəsi artdıqca, dəmirin 

həllolması azalır.


264                              TƏRKİBİNDƏ KOBALT OLAN ƏLVAN METALLI  

 

KİMYA PROBLEMLƏRİ № 3 2015

       

                               

Şəkil 1. Kobalt tərkibli sulfidli materialın qatı sulfat turşusu ilə sulfatlaşmasının 

derivatoqramı

Cu, Zn və Co-ın sulfatlaşması sürətlənir, 

yəni  əlvan metalların məhlula çıxımı 

intensivləşir. Kobaltın sulfat turşusu ilə 

sulfatlaşması  şəkildən göründüyü kimi 

intensiv olaraq 500-680°C-də baş verir. 

680°C-dən sonra isə temperatur artdıqca 

kobaltın çıxımı azalmağa başlayır. 450°C-

dən yuxarıda dəmirin məhlula 

çıxımı tədricən azalır və bu azalma 500°C-

dən sonra daha kəskin müşahidə olunur. 

700°C-də  dəmirin yalnız 10.2%-i məhlula 

keçir. Temperatur artdıqca dəmirin 

məhluldakı miqdarının azalması,  əmələ 

gəlmiş dəmir sulfatlarının parçalanması ilə 

izah etmək olar.  

 

 

 



 

 

 



 

 

 



 

 

Şəkil 2. Sulfatlaşma prosesinə temperaturun təsiri 



(dənəvərdə H

2

SO

4

-ün kütlə payı 30%, vaxt-1 saat)

 

 




                                                     A.Ə.HEYDƏROV və b.

265

 

                                                                                            KİMYA PROBLEMLƏRİ № 3  2015

 

            



            Kobaltın məhlula çıxımı digər  əlvan 

metallar (Cu, Zn) kimi temperaturdan asılı 

olaraq artmağa başlayır. Bu artım mis və 

sinkdə özünü daha parlaq göstərir. 100°C-

də kobalt uyğun olaraq 32% sulfat halında 

məhlula keçdiyi halda, 350°C-də 50%-i, 

680°C-də isə 80%-i məhlula keçir. 700°C-

dən yuxarıda bu metalların sulfatlı 

duzlarının parçalanması ilə  əlaqədar 

məhluldakı miqdarı kəskin olaraq azalmağa 

başlayır.  

            Komponentlərin sulfatlaşmasının 

sulfat turşusunun qatılığından asılılığı 

öyrənilmişdir (Cədvəl 2). Təcrübələr 

müxtəlif temperatur-larda 1 saat 

müddətində  dənəvərlərdə  H

2

SO

4

-ün kütlə 

payı 15, 22 və 30% olmaqla aparılmışdır.  

 

 

 

 

      Cədvəl 2. Dənəvərdə sulfat turşusunun qatılığının kobalt və  dəmirin sulfatlaşmasına 

təsiri.                                                                                                                                                  

Dənəvərdə 

H

2

SO

4

-ün 

kütlə payı, 



Dəmir və kobaltın sulfatlaşma dərəcəsi, % 

20 

400 500 600 700 

800 

Co Fe 

C



Fe

C



Fe

C



Fe

C



Fe Co 

Fe 

15.0 

34  6.8  50 72 60 70 81 28 88 8.9 40.3 

1.0 

22 

41  12.6 52 84 64 85 86 29 89 9.0  41 

1.1 

30 

45  13.5 55 96 69 94 90 30 91 10  45 

11.2 

 

 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          Cədvəldən göründüyü kimi otaq 

temperatunda Co-ın sulfatlaşması dəmirdən 

yüksəkdir. 400-500°C temperaturlarda 

dəmirin sulfatlaşma dərəcəsi kobaltdan 

yüksək olur. 500°C-dən yüksək 

temperaturda kobaltın suda həll olan 

forması  dəmirdən  nəzərə çarpacaq 

dərəcədə yüksək olur. 700°C-də  dənəvərdə 

turşunun kütlə payı 30% olduqda Co-ın 

suda həll olan forması 91% olduğu halda, 

dəmirin 10 %-ni təşkil edir. Şəkil 2-dən və 

cədvəl 2-dən göründüyü kimi          600-

700°C tempera- turlarda Co-ın 

sulfatlaşması maksimal qiymət alır. 

Sulfatlaşma prosesinə  təcrübə müddətinin 

təsiri seçilmiş optimal temperaturda (650-

700°C) 10-60 dəq. intervalında 

öyrənilmişdir. Təcrübələrlə 

məlum 

olmuşdur ki, kobaltın sulfat turşusu ilə 

sulfatlaşması intensiv olaraq ilk 10-15 dəq. 

müddətində baş verir. 700°C temperaturda 

10 dəq. müddətində Co-ın sulfatlaşma 

dərəcəsi 85% təşkil etdiyi halda, 60 dəq. 

müddətində isə sulfatlaşma dərəcəsi 81,5 %-

ə düşmüş olur. Bu onu göstərir ki, vaxt 

artdıqca prosesin sürəti aşağı düşür. 

Təcrübə müddətinin artması sulfatlaşmış 

kütlədən dəmirin məhlula çıxımına 

əhəmiyyətli təsir göstərir. Belə ki, 60 dəq. 

müddətində  dəmirin məhlula çıxımı 10%-

dən aşağı olur. Bu həmin müddət  ərzində 

dəmir sulfatlarının parçalanmasının başa 

çatması ilə əlaqədardır.  

Aparılan 

tədqiqatlar nəticəsində sulfidli kobalt 

tərkibli kekin sulfat turşusu ilə sulfatlaşma 

prosesinin optimal şəraiti 

müəyyənləşdirilmişdir. Temperatur: 650-

700°C, vaxt-1 saat, sulfat turşusunun 

dənəvərdə kütlə payı 20-30%. Turşunun 

qatılığının 98%-dən 49%-ə  qədər düşməsi 

kobaltın sulfatlaşmasına o dərəcədə  də 

maneçilik törətmir. Seçilmiş  şərait kobaltlı 

sulfidli kekdən Cu, Zn və Co-ın məhlula 

yüksək çıxımını  təmin edir. Vaxtın 2 saata 

qədər artırılması  dəmirin məhlula çıxımını 

minimal edir (1.5%). 

ƏDƏBİYYAT 

1.

 

Коврижных 

Е.Е., 

Орлова 

Е.И. 

Совершенствование 

технологии 

переработки  вторичного  сырья  на 

предприятиях  никель-кобальтовой 

промышленности. //Научные  труды 

“Гипроникель”.  Л: 1986. с. 116-121.

 

 


266                              TƏRKİBİNDƏ KOBALT OLAN ƏLVAN METALLI  

 

KİMYA PROBLEMLƏRİ № 3 2015



 

Kovrizhnyh E.E., Orlova E.I. 

Sovershenstvovanie tehnologii pererabotki 

vtorichnogo syr'ja na predprijatijah nikel-

kobaltovoj promyshlennosti. //Nauchnye 

trudy “Gipronikel'”.  L: 1986. s. 116-121. 

2.

 

Heydərov A.Ə.,  Əhmədov M.M., Yusifova 

N.V və b. Kobalt tərkibli qeyri-ənənəvi 

xammalın kompleks emalı prosesində 

kobaltın çıxarılması. // Kimya problemləri, 

2015, №1, səh. 69-73. 

3.

 

Zubryckyj N., Evans D.J.I., Mackiw V.N.  

Preferential sulfation of nikel and cobalt in 

lateritic ores. // Journal of metals. 1965, 

May, p. 478-486. 

4.

 

Резник 

И.Д., 

Ермаков 

Г.П., 

Шнеерсон  Я.М.  Никель.  М.  ООО“ 

Наука  и  технология  “Окисленные 

никелевые  руды, 2001. т.2.  стр. 385-

388. 

5.

 

Перельман    В.И.  Краткий  справоч- 

ник  химика.  М.:  Химия , 1964, с.384

 

 

ИССЛЕДОВАНИЕ СУЛЬФАТИЗАЦИИ КОБАЛЬТСОДЕРЖАЩЕГО КЕКА, 

БОГАТОГО ЦВЕТНЫМИ МЕТАЛЛАМИ 

А.А.Гейдаров, Н.В.Юсифова, М.М.Ахмедов, А.А.Гулиева 

Институт катализа и неорганической химии им.акад.М.Нагиева  

Национальной АН Азербайджана 

AZ 1143 Баку, пр.Г.Джавида, 113;e-mail:

naile.yusifova@inbox.ru

 

 

Исследована сульфатизация серной кислотой кобальтсодержащего сульфидного кека, 

богатого  цветными  металлами.  С  этой  целью  изучено  влияние  различных 

кинетических  факторов:  температуры,  размера  гранул,  концентрации    серной 

кислоты,  продолжительности  процесса  на  сульфатизацию  кобальтсодержащего 

кека,  установлены  оптимальные  условия,  обеспечивающие  максимальный  переход  в 

раствор меди, цинка и кобальта, и минимальный - железа. 

Ключевые слова: кобальтсодержащий кек, серная кислота, сульфатизация, сульфат 

кобальта, растворение. 

 

RESEARCH INTO SULFATISATION OF COBALT CONTAINING NON-FERROUS CAKE  

A.A.Heydarov, N.V.Yusifova,M.M.Ahmadov, A.A.Guliyeva 

Institute of Catalysis and Inorganic Chemistry named after academician M.Nagiyev of ANAS 

H.Javid ave., 113, Baku AZ 1143 ; e-mail: naile.yusifova@inbox.ru 

 

The paper examines sulfatisation of cobalt-containing sulfide cake by sulfuric acid rich in 

non-ferrous metals. The influence of different kinetic factors (temperature, sulfuric acid 

concentration, size of granules, sulfatisation time) on sulfatisation of cobalt containing sulfide 

cake has been studied, as well as there have been established optimal conditions for maximum 

transition of  Cu, Zn, Co and minimum transition of Fe into solution. 

Keywords: cobalt containing cake, sulfuric acid, sulfatisation, cobalt sulfate, dissolution. 

 

                                                                                                 Redaksiyaya daxil olub 15.05.2015. 

 

Document Outline

  • Документ в обложка
  • Титул-аз
  • Титул-рус
  • MÜNDƏRİCAT
  • СОДЕРЖАНИЕ
  • CONTENTS
  • Шахназарли-9
  • Залов-9
  • Мамедова-Аббасов-5
  • Гаджиев-6
  • Рзаева-6
    • Ganja State University
    • e-mail: e-mail:info@qsu.az
  • Гейдаров-5
  • Шахбазов-5
  • Мамедов-Сафарова-6
  • Копия Алиева-Багиев-4
  • Кулиев-Гусейнов-5
  • Рзаева(ИНХП)-4
  • Алиева, Джафаров-7
  • Сафаров-8
  • Йолчуева-7
  • Мамедов-Алосманов-6
  • Сардарова-4
  • Ягубов-4
  • Правила

Kataloq: article
article -> Alkohol psixozlar Alkoholizmin ikinci və üçüncü mərhələlərində baş verir
article -> Çili şairinin bu odası bizim gündəlik həyatımizda qara ciyərin nə qədər önəmli olması gözəl nümayiş olunmuşdur
article -> Reja: Hissiyot haqida tushuncha
article -> Xis-tuyg'ular va ularning kasallik munosabati bilan o'zgarishi
article -> Havoni zaqarli chiqindilardan himoyalash Rеja: Atrof muhitning qolati va inson salomatligi
article -> Baş beyinin şişlərin nəticəsində əmələ gələn psixiki pozuntular
article -> Döş qəfəsində ağrı, əsas şikayət kimi ambulator müraciətlərin demək olar ki, 1-2%-də təsadüf olunur
article -> Baş beyinin atrofiyası nəticəsində əmələ gələn psixiki pozuntular baş beyinin hüceyrə elementlərin proqresivləşən disfunksiya və deqenerasiyası nəticəsində inkişaf edən (edə bilən)
article -> Baş beyinin damar xəstəlikləri nəticəsində əmələ gələn psixiki pozuntular

Yüklə 71,96 Kb.

Dostları ilə paylaş:




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©www.genderi.org 2022
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə