6.2 Тотықсыздандыру әдісі арқылы күйежентектелу
Күйежентектелуді тотықсыздағыш әдісі арқылы жүргізу мынадай жағдайларға байланысты негізделген:
– темірдің үш валентті оксиді Fe2O3 қышқылдық қасиеттерімен ерекшеленеді және сілтімен өзара әрекеттесіп натрий ферритін құрайды (Na2O·Fe2O3 );
– екі валентті темір оксиді негіздік қасиетімен ерекшелінеді және сілтімен әрекеттеспейді, яғни натрий ферриті мен кальций ферриттерін құрмайды;
– таза темір сілтілерге бейтараптық қатынастық көрсетеді.
Осы жағдайларды ескере отырып, шикіқұрамға тотықсыздағыш ретінде көміртекті енгізеді. Тотықсыздағыш көміртегі оксиді (СО) пішінінде 400-800оС температура аралығында үш валентті темір оксидін шалатотыққа дейін тотықсыздандырады, ал 800 оС жоғары температурада таза металдық темірге дейін тотықсыздандырады.
Fe2O3 + CO = 2FeO +CO2 (6.12)
Сонымен тотықсызданған пішіндегі темір оксидтері күйежентектелу процесі кезінде сілтілерге бейтараптық қатынас көрсетеді. Бұл құбылыс төмендегі реакцияның қалыпты жағдайда жүруіне септігін тигізіп, жүйедегі материалдық артық ағынды алып тастайды, яғни (1,5СаО·Fe2O3) рекциясын жүзеге асырмай, гидрохимиялық бөлікшенің орнықсыз жағдайын тұрақты қалпына келтіреді.
Al2O3 + Na2O = Al2O3 · Na2O (6.13)
Көміршаңының алауы алаңынан шығар кезде күйежентектің құрамындағы
тотықсызданған шалатотық пішіндегі темір оксидтері қайтадан темірдің үш валентті оксидіне дейін тотығады.
Тотықсыздағыш ретінде қолданылатын антрацит немесе кокс қызыл шламның құрамындағы көміртегінің мөлшерін есепке ала отырып, шикіқұрамның құрамындағы көміртектің белгіленген пайыздық мөлшеріне шамаланып дозаланады. Қызыл шлам қайта өңделуге түскенде құрамында көміртегі бар органикалық заттармен бірге келеді.
Шикіқұрамның құрамындағы көміртегінің концентрациясы сонымен қатар үйінді шламдарының құрамына жіберілетін ерімейтін күкіртті қосылыстардың еншілік деңгейін төмендегі сұлба бойынша анықтап отырады:
(SO3)– 2 + C = S+2 + CO2 (6.14)
S + 2 + Fe – 2 = FeS↓ (6.15)
Осылайша шламдар үйіндісінің алаңына жіберілетін ерімейтін пішіндегі күкіртті қосылыстар заводтағы күкіртті қосылыстардан тазалайтын әдіс қана болып қоймай, экологиялық тұрғыданда тиімді болып келеді, өйткені күкірттік қосылыстарды дер кезінде жүйеден тазалап отырмаса, түтіндік құбырлар арқылы күкірттің қосылыстары қоршаған атмосфераны зияндауы әбден мүмкін.
Бүгінгі технологиялық тізбекте шикіқұрамның құрамындағы көміртегінің нағыз қажетті концентрациясы шамамен 2,1-2,3% құрайды.
Сонымен қатар заводтың көп жылдардығы жұмыс тәжірибесі күйежентектелу пешінің жақсы жұмыс жүрісіне төмендегідей параметірлер әсер ететіндігін анықтады:
– шикіқұрамның сұйық фазасының каустикті сілтілік концентрациясы 20г/л дейінгі мөлшерде пеш жақсы жұмыс істейді; 20г/л ден 30г/л дейін қанағатты, ал 30г/л жоғарғы концентрацияда пештің жұмыс режімі ауырлап, қиындап кетеді.
– (SO3)– 2 және Cl- иондарының концентрациясы алынған күйежентек бойынша жақсы анықталады, егер күйежентектің құрамында (SO3)– 2 ионы 3% дейін болса ол қанағаттанарлық жағдай, ал (SO3)– 2 мен Cl- иондарының қосылыстары 4,5% жоғары болса пештің жұмыс режімі ауыр жағдайға душар болады.
Сурет 6.1 – Күйежентекті ерітінділейтін құбырлық ерітіндегіш қондырғы