Оқулық Алматы, 2014 Қазақстан Республикасы Білім жəне ғылым министрлігінің

72
aA + вВ
dD
Реакцияның жылдамдығы (8) теңдеумен жазылады:
> @ > @ > @
> @ > @ > @
/
/
/
1
2
w k A
B
D
k D
A
B
D
E
J
J
D
E
 

Температура  бойынша  жылдамдықтың  бірінші  туындысы 
анықталады:
> @ > @ > @
> @ > @ > @
/
/
/
1
2
0
dk
dk
dw
A
B
D
A
B
D
dT
dT
dT
D
E
J
D
E
J
 

 
> @ > @ > @
> @ > @ > @
/
/
/
1
2
dk
dk
A
B
D
A
B
D
dT
dT
D
E
J
D
E
J
 
өйткені,
dT
k
d
k
dT
dk
ln
 
ал (25) теңдеуден алынатыны:
2
ln
RT
E
dT
k
d
 
 
сонда, 
> @ > @ > @
> @ > @ > @
/
/
/
1 1
2 2
2
2
E k
E k
A
B
D
A
B
D
RT
RT
D
E
J
D
E
J
 
мұндағы, Е
1
, Е
2 
– тура жəне кері реакциялардың активтендіру энергия-
лары. Осыдан олардың шамасы:
> @
> @
> @
/
/
/
1
2
2
1
D
k
E
k
E A
B
J
J
D D
E E



 
                                    
(29)
болып жазылады.
Жоғарыда (11) теңдеуде көрсетілгендей, 
n
p
K
k
k 
2
1
,
осыдан, 
> @
> @
> @
/
/
/
1/
1/
1
2
2
1
n
n
n
n
n
D
k
E
K
k
E
A
B
J
J
D D
E E



§
·
§
·
 
 
¨
¸
¨
¸
©
¹
©
¹
(13) теңдеуді ескеріп алынатыны:

73
 
    
 
   
b
d
n
B
A
D
E
E
K

/
1
1
2







,                                 
(30)
мұндағы, К – оптималды температурадағы тепе-теңдік константасы; a, 
b, d – реакцияның стехиометриялық коэффициенті.
Егерде  тепе-теңдік  константасының  температураға  тəуелділігі 
жəне  тура,  кері  реакциялардың  активтендіру  энергиялары,  реак-
ция  механизмі  белгілі  болса,  кез  келген  берілген  өнім  шығымы  үшін 
қайтымды экзотермиялық реакциялардың оптималды температурасын 
есептеуге болады. Практикада белгілі тепе-теңдік температура қисығы 
арқылы тепе-теңдік температура мəні бойынша оптималды температу-
раны есептейді:
         
E
mQ
E
mQ
RT
T
T
p
p
p
p
ɨɩɬ


 
lg
3
,
2
1
  
                              
(31)
мұндағы,  Т – температура,  К; R – газ  тұрақтысы,  кДж/(моль  К);  Е – 
активтендіру энергиясы, кДж/моль; m – реакция теңдеуіндегі коэффи-
циент; Q
p 
– реакцияның жылу эффектісі, кДж/моль.
Бақылау сұрақтары
1.  Гомогенді  жəне  гетерогенді  химиялық  реакциялардың  жыл-
дамдықтары қалай ерекшеленеді?
2.  Микрокинетика  мен  макрокинетика  арасындағы  ерекшелік 
неде?
3.  Қарапайым реакциялар үшін кинетикалық теңдеу қалай жазы-
лады?
4.  Реакция механизмі белгілі жəне реакция механизмі белгісіз бол-
са, күрделі реакциялар үшін кинетикалық теңдеулер қалай жазылады?
5.  Химиялық реакцияның жылдамдығы қандай микрокинетикалық 
факторларға тəуелді?
6.  Гомогенді  химиялық  реакцияға  А  жəне  В  реагенттері 
қатысады.  Реакция  А  реагенті  бойынша  бірінші,  В  реагенті  бойынша 
екінші  ретті.  Реакция  жылдамдығының  артуына  қандай  реагенттің 
концентрациясының өсуі тиімді болады?
7.  Аррениус  теңдеуін  дифференциалды,  интегралды  жəне  ло-
гарифмді түрде жазыңыз. Аррениус теңдеуінің негізі неде?
8.  Температура 450-ден 500
0
С өзгергенде реакцияның жылдамды-
ғы 2,73 есе артады. Реакцияның активтендіру энергиясын анықтаңыз.

74
4-БӨЛІМ
 ХИМИЯЛЫҚ ӨНЕРКƏСІПТІҢ ШИКІЗАТЫ ЖƏНЕ 
ЭНЕРГЕТИКАСЫ
4.1 Химиялық өнеркəсіптің шикізаты
Химиялық  өндіріс  өте  көп  мөлшерде  шикізатты  өңдейді  жəне  осын-
дай көлемде  су, отын, энергия жұмсайды. Көптеген химиялық өндірісте 
1 т өнімге шаққанда шикізаттың жұмсалу коэффициенті 3-4 т жетеді, ал 
кейбір жағдайда 6 т құрайды. Технологиялық үдерістерде шикізатпен энер-
гияны тиімді пайдалану химия өнеркəсібінің маңызды проблемаларының 
бірі.  Ресурсты  үнемді  пайдаланудың  негізгі  жолдарына    химиялық-
технологиялық  үдерістердің  қозғаушы  күшін  жеткілікті  қолдану,  отын-
энергетикалық ресурстарды тиімді пайдалану, аппаратпен машинаны ба-
рынша  құрылымдық-функционалдық  қолдану,  сумен  қамтамасыз  етудің 
тұйық жолдары, химиялық өндірістің беріктілігін көтеру жəне қамтамасыз 
ету, өндірістің құрал-жабдықтарын тиімді орналастыру жатады.  
Дүние  жүзінде  Қазақстан  минералдық  шикізат  ресурстарының 
мөлшері  жəне  əртүрлілігі  бойынша  алдыңғы  қатардан  орын  ала-
ды.  Республиканың  отын-энергетикалық  комплексінің  шикізат  ба-
засы  минералдық  шикізат  экономикасының  сұранысын  толық 
қанағаттандырады.  Қара  жəне  түсті  металдардың,  мұнай,  көмір, 
газдың  жеткілікті    қоры  болғандықтан  минералдық  шикізатқа  деген 
сұраныстың  проблемасы  түбегейлі  шешіліп,  өндірістің  салаларының 
тұрақты дамуына толық негіз бар. Химиялық өндірістің шикізатты пай-
далану тұрғысынан ерекшеліктері:
–  шикізат  базасының  көп  варианттылығы,  ауыл  шаруашылық 
өнімдері,  ауа  жəне  су,  химиялық  өнеркəсіпте  өңделген  табиғи 
шикізаттың (мысалы, құрамында фтор бар газдар, сульфаттар, фосфо-
гипс жəне т.б.) жəне аралас салалардың (түсті металлургиядан, мұнай 
өңдеуден, коксхимиядан шығатын газдар) өнімдері;
–  əртүрлі  химиялық  өнімдер  алу  үшін  шикізаттың  бір  түрін 
комплексті пайдалану мүмкіндігі;
– бір шикізаттан əртүрлі химиялық өнімдер алуға мүмкіндік беретін 
химиялық  өңдеу  əдістерінің  көптүрлілігі  (мысалы,  бензолдан  каучук, 
поли-стирол, капролактам, улы химикаттар жəне басқа өнімдер алу).        
Химиялық  өнеркəсіптің  өнімдері  бастапқы  зат  (шикізат)  аралық 
өнімдер (жартылай өнімдер) жəне дайын өнімдер деп бөлінеді.

75
 
Шикізат  –  өнеркəсіптік  өнімдер  өндірісінде  қолданылатын 
табиғи  материалдар.  Жартылай  өнімдер – сол  мекемеде  шикізатты 
өнеркəсіптік өңдегенде алынған материалдар жəне қандай да бір өнім 
алу  үшін  бастапқы  материалдар  ретінде  пайдалану.  Практикада  жар-
тылай  өнім  оны  дайындайтын  мекеме  үшін  дайын  өнім,  ал  осы  жар-
тылай өнімді тұтынатын мекеме үшін шикізат болуы мүмкін. Мысалы, 
түсті  металлургия  зауытында  алынған  күкірт  қышқылы    сол  мекеме 
үшін  дайын  өнім,  ал  минералды  тыңайтқыштар  өндірісінде  шикізат 
болып  табылады.  Шикізат  кез  келген  химиялық-технологиялық 
үдерістің  бөлінбейтін  элементі  жəне  оның  техникасымен  экономи-
касын  анықтаушы.  Химиялық-технологиялық  үдерістерде  негізінен 
периодтық  жүйенің 60 элементі  қолданылады.  Ал  ірі  тоннажды 
химиялық  өндірістер  шикізаттың  белгілі  бір  түріне  негізделген  жəне 
шикізат  өте  үлкен  мөлшерде  қолданылады.  Химиялық  өнеркəсіпте 
əртүрлі шикізат өнделеді. Өнеркəсіпте шикізатқа жұмсалатын шығын 
өнімнің  өзіндік  құнының 60-70%-ы,  ал  мұнайхимиялық  өнеркəсіпте 
70%-дан астамын құрайды. Химиялық өнеркəсіптің қуаттылығы, еңбек 
өнімділігінің деңгейі, құрал-жабдықтың пайдалы жұмыс істеу ұзақтығы 
дайын өнімді шығаруға еңбек шығынының дəрежесі шикізаттың түріне 
жəне  сапасына  байланысты.  Химиялық-технологиялық  үдерістерде 
қолданылатын шикізат:
– соңғы өнімге өңдеу сатыларының санын азайту;
–  шикізатты  химиялық  өзгеріске  дайындауға  жəне  үдерісті  жүзеге 
асыруға энергетикалық, материалдық шығындарды аз жұмсау;
– бастапқы энергияның максималды шығынсыз жұмсалуы;
– əрекеттесуші заттардың агрегаттық күйінің өзгеруіне төмен темпе-
ратура, қысым жəне аз энергия жұмсау;
– реакциялық қоспада мақсатты өнімнің концентрациясын арттыру 
сияқты талаптарды қанағаттандыру керек.
Химиялық  өнеркəсіптің    шикізаты  əртүрлі  белгілері  бойын-
ша  жіктеледі:  шығу  тегіне  байланысты – минералдық,  өсімдік, 
жануартекті;  қоры  бойынша – сарқылатын  (кендер,  минералдар, 
жанғыш пайдалы қазбалар) жəне сарқылмайтын (су, ауа, өсімдік жəне 
жануартекті);  химиялық  құрамы  бойынша – бейорганикалық  (кендер, 
минералдар) жəне органикалық (мұнай, көмір, табиғи газ); агрегаттық 
күйі  бойынша – қатты, (кендер,  минералдар,  көмір,  сланецтер,  торф) 
сұйық (су, тұздықтар, мұнай) жəне газтəрізді (ауа, табиғи газ). Сондай-
ақ  шикізатты  біріншілік  (минералдық,  өсімдік  жəне  жануартекті, 
жанғыш пайдалы қазбалар, су, ауа) жəне екіншілік (өнеркəсіптік жəне 

76
тұтынылатын  қалдықтар),  табиғи  жəне  жасанды  (кокс,  химиялық 
талшық, синтетикалық каучук, синтетикалық бояулар, шайырлар жəне 
т.б.) деп бөледі.  
Минералды  шикізат  –  жер  қыртысынан  өндірілетін  пайдалы 
қазбалар. Минералды шикізат – кендік, кендік емес жəне жанғыш деп 
үшке  бөлінеді.  Кендік  минералды  шикізат  –  тау  жыныстары.  Кендік 
шикізаттың  кейбір  түрлерін  өндегенде  металдармен  қатар  химиялық 
өнімдер алынады. Мысалы, бір мезетте мыс, мырыш, никель өндірумен 
қатар күкірт қышқылын да өндіруге болады. 
Кендік емес минералды шикізат – химиялық, құрылыс жəне басқа 
бейметалдық материалдар алу өндірісінде қолданылатын тау жыныста-
ры.  Бұл  шикізат  түрлерінен  əртүрлі  химиялық  өнімдер  алуға  болады. 
Кейбір кендік емес шикізаттың қолданылуы келесі суреттерде берілген.
19-сурет. Ас тұзының қолданылуы
20-сурет.  Күкірт құрамды шикізаттың қолданылуы

77
 
Жанғыш  минералды  шикізат – көмір,  мұнай,  табиғи  газ,  торф, 
жанғыш  сланецтер  жəне  т.б.  Жанғыш  шикізаттан  əртүрлі  химиялық 
өнімдер алынады: 
21-сурет.  Көмірдің қолданылуы
22-сурет.  Табиғи газдың қолданылуы
23-сурет. Мұнайдың қолданылуы

78
Өсімдік  жəне  жануартекті  шикізат  қолданылуына  байланыс-
ты  тағамдық  жəне  техникалық  болып  бөлінеді.  Тағамдық  шикізат 
–  ауыл,  орман,  балық  шаруашылықтарының  өнімдері  (картоп,  қант 
қызылшасы,  тағамдық  майлар,  сүт  т.б.).  Тамақ  өнеркəсібіне  жарам-
сыз, бірақ тұрмыстық немесе өнеркəсіптік тұтынуға қажетті өнімдерге 
өнделетін материалдарды техникалық өсімдік, жануартекті шикізат 
деп  атайды.  Мұндай  шикізатқа  мақта,  ағаш,  зығыр,  сабан,  былғары, 
жүн, жануар сүйектері, кит жəне треск майлары жатады (24-сурет). 
Екіншілік  материалды  ресурстар.  Екіншілік  материалдық  ресурс-
тар – химиялық шикізаттың негізгі көзі болып табылады.
Өнеркəсіптік  өндірісте  оларды  қолданудың  негізгі  жолда-
ры:  əрекеттеспеген  шикізат  жəне    материалдарды  регенерациялап 
өндіріске  қайта  жіберу;  өндіріс  өнімі  ретінде  бағалы  компоненттерді 
бөлу; компоненттерді бөлу жəне оған арнаулы операциялар көмегімен 
тауарлық  құндылық  беру;  қалдықтарды  басқа  өндірістерде  неме-
се  өнеркəсіп  салаларында  бастапқы  зат  жəне  материалдар  ретінде 
қолдану.  Барлық  жағдайда  бастапқы  компонент  ретінде  екіншілік 
шикізаттың екі орны бар: қандай да бір өндірісте екіншілік шикізат аз-
дап  немесе  толығымен  біріншілік  шикізатты  алмастырады;  екіншілік 
шикізат  негізінде  жаңа  химиялық-технологиялық  үдеріс    жасалады. 
Екіншілік  шикізат  табиғи  ресурстарды  үнемдеуге  мүмкіндік  береді. 
Мысалы, табиғи селитраны табиғи газ жəне ауадан өндірілетін аммиак-
тан алынатын селитра толығымен алмастырады. XX ғасырдың 30-жыл-
дары Өзбекстан мақтасын тыңайтқышпен қамтамасыз етуде проблема 
болғанда, су жəне ауадан селитра алу өндірісі жасалды. Су – электро-
лиз əдісімен сутек алу шикізаты. Ауа – терең салқындату арқылы азот 
алу шикізаты. Су – энергия сыйымдылықты  көп қажет ететін үдерістер 
үшін  энергия  көзі.  Осының  барлығы  аммиак  синтездеуге,  одан    азот 
қышқылын    жəне  одан  əрі  аммиакпен  азот  қышқылынан  бағалы 
тыңайтқыш  селитра  алуға  жеткілікті.  Күкірт  қышқылының ~30% 
түсті  металлургиядан  шығарылатын  жəне  мұнайды  күкіртсіздендіру 
үдерісінде бөлінетін газдардан алынады. 
Оларға  өндіріс  қалдықтары,  тұтынудан  қалған  қалдықтар,  жəне 
қосымша өнімдер жатады. 
Өндіріс қалдықтары – өнім өндіру үдерісінде түзілетін аздап немесе 
толығымен өзінің сапасын жоғалтқан жəне стандартқа сəйкес келмейтін 
шикізат  қалдығын,  жартылай  өнімдерді,  материалдарды  айтады. 
Химиялық  жəне  мұнай  өндейтін  өнеркəсіптің  қалдықтарын  құрамы 
мен қасиетіне байланысты үш топқа бөледі: бастапқы шикізатқа жақын, 

79
 
мақсатты  өнімге  жақын,  басқа  өндіріс  немесе  салалардың  шикізаты. 
Бірінші  топ  қалдықтарына  əрекеттеспеген  шикізатты  немесе  аралық 
өнімдерді  бөліп,  регенерациялаудан  кейін  қайтадан  циклге  жіберуге 
болатын  қалдықтар,  екінші  топқа  кейбір  операциялармен  тауарлы 
өнімге айналдыруға болатын қалдықтар, үшінші топқа басқа салалар-
да өндеуге болатын қалдықтар жатады. Атмосфераға, қоршаған ортаға 
тікелей шығаруға, жерге көмуге немесе теңіз, мұхит суларына жіберуге 
болатын зиянсыз немесе толық залалсыздандырылған қалдықтар ерек-
ше топты құрайды.
           24-сурет. Ағаштың қолданылуы
Тұтыну  қалдықтары – қайта  қалпына  келтіру  экономикалық 
тиімсіз  тұтынылған  əртүрлі  бұйымдар  мен  заттар.  Мысалы,  толық 
пайдаланылған  істен  шыққан  машиналар,  шыныдан  жасалынған 
өндірістік  бұйымдар,  резиналар  мен  пластмассалар,  жұмсалған  реак-
тивтер,  катализаторлар  жəне  т.б. (өнеркəсіптік  тұтыну  қалдықтары) 
немесе  жеке  жəне  тұрмыста  қолданылып  жарамсыз  күйге  келген 
қалдықтар (тұрмыстық тұтыну қалдықтары). 
Қосымша  өнімдер    өндірістік  үдерістің  мақсатты  өнімі  болып  та-
былмайды, бірақ өндірістің негізгі өнімдерімен қатар шикізатты өңдеу 
үдерісінде  түзіледі.  Бірақ  қосымша  өнімдер  сапалы  дайын  өнімдер 
ретінде  қолданылуы  мүмкін.  Олар  көбінесе,  мемлекеттік  немесе 
салалық стандарттар мен техникалық жағдайларға сəйкес келетін тауар 
түрінде болады. Негізгі шикізатты өндіру немесе байыту кезінде алына-
тын қосымша өнімдерді жолай (серік) өнімдер (мысалы, мұнайға серік 

80
газдар) деп атайды. Қосымша жəне сол үдерістің жолай өнімдері басқа 
өндіріс үшін мақсатты өнімдер болып табылады. 
Өндірісте  екіншілік  материалдық  ресурстар  біріншілік  шикізатпен 
материалдарды толығымен немесе аздап алмастырады. Мұнайхимиялық 
өнеркəсіпте  əртүрлі  көмірсутекті  компоненттер,  пайдаланылған  ката-
лизаторлар мен реагенттер екіншілік ресурстар болып табылады. Олар-
ды  қолдану  нəтижесінде  жалпы  тұтынудың 25%-ға  дейін  шикізатпен 
материалдарды үнемдеуге болады. 
Өнеркəсібі дамыған елдерде қайтадан өндіріске пайдалану мысалы, 
болатты –  70%, мысты – 55%, алюминийді – 45%, қалайыны – 45%, 
мырышты – 21%  құрайды.  Химия  өнеркəсібі  табиғи  ресурстарды 
тұтынушы ғана емес, сонымен бірге табиғи шикізатты үнемдеуші сала 
болып табылады. 
4.2  Шикізатты өңдеуге дайындау
Шикізаттың  агрегаттық  күйі  негізінен  оның  тасымалдану  жəне 
өңдеуге  дайындау  əдістерін  анықтайды.  Жер  қыртысынан  өндірілетін 
шикізат құрамында мақсатты компоненттен басқа  пайдасыз (бос жы-
ныс) жəне зиянды бөгде заттар болады.  Көптеген жағдайда зиянды бөгде  
заттардың  мөлшері  жоғары  болғандықтан,  шикізатты  байыту  үдерісі 
жүргізіледі.  Байыту  операциясы – шикізатты    өңдеуге  жұмсалатын 
шығынды азайту, өнімнің сапасын жақсарту жəне шикізатты өндіріске 
тасымалдауға жұмсалатын  шығынды азайту үшін  қажет.  Шикізатты  
байыту жəне дайындаудың негізгі  əдістері  төмендегідей.  
Шикізатты  өңдеуге  дайындаудың  маңызды  əдістерінің  бірі – оны 
байыту.  Шикізатты  байыту – концентраттағы  негізгі  компоненттің 
мөлшерін арттыру жəне бос жынысты бөлу үшін минералды шикізатты 
өңдеудің физикалық жəне физикалық-химиялық əдістердің жиынтығы. 
Байыту  нəтижесінде  құрамында  пайдалы  заттардың  мөлшері  аз 
шикізаттың  орнына  концентрленген  шикізат  алынады.  Байытылған 
шикізатты  қолдану  барысында  шикізаттың  химиялық  өзгеру 
жылдамдығы жоғарылау нəтижесінде өнімнің өзіндік құны төмендейді, 
сапасы, техникалық үдерістердің интенсивтілігі артады, отын шығыны 
төмендейді. 
Байытуға қатты материалдар – əртүрлі тау жыныстары; сұйық мате-
риалдар – ерітінділер; газдар ұшырайды. Олар шикізат компонентінің 
физикалық, химиялық, физикалық-химиялық қасиеттерінің əртүрлігіне 
негізделген. 

81
 
Қатты материал – пайдалы құрам бөлікпен байытылса, концентрат, 
ал  құрамында  бос  жынысы  бар  қалдықтарды  «құйыршық»  деп  атай-
ды. Қатты минералды шикізат – қандай да бір  таза түріндегі минерал 
емес. Жиі оның құрамына əртүрлі минералдар кіреді. Шикізаттың пай-
далы құрам бөлігі жəне бос жыныс бір-бірінен физикалық, физикалық-
химиялық  немесе  химиялық  қасиеттерімен    (тығыздығы,  қаттылығы, 
ерігіштігі, жеке сұйықтармен сулануы, балқу температурасы жəне т.б.) 
ерекшеленеді.  Осы  қасиеттердің  ерекшелігімен  күрделі  минералды 
шикізат концентрат жəне «құйыршық» болып бөлінеді. 
Əдістердің көптеген тобы қатты материалдарды байытуға арналған. 
Шикізатты байыту əдістері – олардың фазалық күйіне тəуелді. 
Гравитациялық байыту (ылғалды жəне құрғақ) ауа немесе сұйық ор-
тада ұсатылған заттардың бөлшектерінің төмен түсу жылдамдығының 
бөлшек  тығыздығына  немесе  бөлшек  мөлшеріне  тəуелділігіне 
негізделген.  Бұл  əдіспен  негізінен  қаттылығы  немесе  тығыздығы 
əртүрлі минералдарды бөледі. Көбінесе, ылғалды байыту сулы ортада 
орындалады. Сулы ортада пульпа үш камераға бөлінген су классифи-
каттарына келіп тұнады: (1)-камерада ірі ауыр бөлшектер, ұсақталған 
шикізат сумен (1) бакта араластырылады (қойыртпақ); (2)-камерада ор-
таша жəне (3)-камерада ұсақ жəне жеңіл бөлшектер тұнады, тым ұсақ 
бөлшектер (бос жыныстар) су ағынымен кетеді (25-сурет).
Гравитациялық  (ылғалды)  байытуға  гидроциклон  аппараттарын 
қолданылады. 
Бұл əдіс негізінен силикат материалдар минералдық тұз жəне метал-
лургия өндірістерінде шикізатты байытуға кеңінен қолданылады.
25-cурет. Ылғалды гравитациялық байытудың сызбанұсқасы:
1 – араластырғышы бар бак;  2 – тұндырғышы бар камера; (І - ІІI) гравита-
циялау (ылғалды)

82
 Электрмагниттік байыту  ұсатылған заттардың магнитке тарты-
лу  қасиетіне  негізделген.  Ұсатылған  шикізат  магнит  сепараторынан 
өткенде  магнитке  тартылатыны  жəне  тартылмайтыны  екі  фракцияға  
бөлінеді. 
Электрмагниттік  байыту  əдісі  көбінесе  темір  кендерін – магнитті 
темір  (магнетит)  қызыл    темір    тас,  қоңыр  темір  тас,  темір  колчедан 
жəне т.б.  байытуға қолданылады, осы əдіспен шикізатты ұсақтағанда 
сырттан қосылған темірлерді, темір жаңқасын қоладан бөліп алуға бо-
лады. 
26-cурет. Электрмагнитті сепаратор
1 – транспортер лентасы; 2 – транспортер барабаны; 3 – барабан ішіндегі 
электрмагнит; 4,5 – бункерлер
Электрстатистикалық байыту – ұсақталған шикізат құрамындағы 
əртүрлі бөлшектердің электр өткізгіштігінің өзгешіліктеріне негізделген. 
Электрстатистикалық  сеператорларда  магнит  өрісінің  орнына  жоғары 
вольтты ток түзеткіштерінің теріс полюсіне жалғасқан электродтар ор-
натылады. Электр өткізгіштігі жоғары минерал бөлшектері теріс заряд-
талады да, тебіліп алыстағы бункерге түседі, ал диэлектриктер транс-
портер  лентасының  астындағы  бункерге  жиналады.  Осылай  электр 
тогын өткізетін кендерді өткізбейтіндерден айырып алады (26-сурет).
Флотация – физикалық-химиялық байыту əдісі, əрі көп қолданылатын 
əдіс. Флотация ағылшынша “Flotatіon” – қалқып шығу деген сөз. Флота-
ция технологиясының негізі – кендер мен бос жыныстың бөлшектеріне 
судың жұғу-жұқпау қасиеттерінің əртүрлі болуына негізделген. Флота-
ция үдерісін жүргізу үшін кенді өте ұсақ етіп ұнтақтап, сумен арала-
стырып  пульпа  (қойыртпақ)  түрінде  арнаулы  ыдысқа  құяды,  суға  екі 
полюсті органикалық зат қосады (1 т кенге 400 г есебінде). Бос жыныс 
бөлшектерінің  сыртына  су  молекулалары  адсорбцияланады,  өйткені 

83
 
олар – жұғатын гидрофильдік заттар. Кеннің, əсіресе, күкіртті металл 
бөлшектерінің сыртына су молекулалары адсорбцияланады.
Пульпа  құйылған  флотация  машинасының  астыңғы  жағынан 
сығылған  ауа  жібергенде,  ауа  көпіршіктері  түзіледі,  сол  ауа 
көпіршіктерінің  сыртқы  қабықшасына  жұқпайтын  (гидрофобты)  кен 
бөлшектері жабысады. Осындай ауаның көпіршіктері жоғары көтеріліп 
пульпа  бетіне  концентрат  түзеді  (маймен  адсорбцияланған  кеннің 
бөлшектері). 
27-cурет.  Aуа араластырғышы бар флотациялық машина
1 – резервуар; 2 – бөлгіш; 3 – ауалы түтік; 
4 – концентратты қабылдайтын ыдыс
Бөлшектеріне  су  сіңген  (гидрофильді)  бос  жыныс  ауырлап  ыдыс 
төбіне шөгеді. Флотация қалдықтарын (флотация құйыршығы) түзеді. 
Көбікті жинап, оны сығу арқылы байытылған кенді алады.
Көптеген  кендер  минералдарының  гидрофобтық  немесе  гид-
рофильдік  қасиеттері  бір-біріне  жақын  (айырмашылықтары  өте  аз), 
оларды бір-бірінен жеке бөліп алу үшін суланғыштық қабілетін өзгерту 
керек. Осы мақсатпен флотация үдерісін жүргізгенде пульпаға флото-
реагенттер қосады.
Флотореагенттер  атқаратын  міндетіне  байланысты:  коллек-
торлар  (жинаушы),  көбік  түзушілер,  депрессерлер  (басу,  кеміту, 
төмендетушілер) болып үш топқа бөлінеді.
Коллекторлар ретінде беттік активті заттар биполярлы органикалық 
қосылыстар;  мысалы:  олеин  қышқылы  (С
17
  Н
35
СООН),  нафтенді 
қышқылдар қолданылады.

84
1.  Коллектор      беттік  активті  зат  молекуласының  полярлы  тобы 
ұсақталған  минерал  бөлшектеріне  адсорбцияланып,  антиполярлы  ра-
дикалы  суға  бағытталған  гидрофобты  қабықша  түзеді.  Гидрофобты 
бөлшектер көбік бетіне жабысып, су бетіне шығады. Коллектор молеку-
лалары адсорбцияланбаған ұсақ бөлшектер пульпада бастапқы күйінде 
қалып, бірте-бірте шөгіп,  флотация қалдығын түзеді.
2.  Көбік  түзушілер – минералданған  көбік  берік,  тығыз    жəне 
қозғалмалы болуы керек. Осындай ауа көбіктерін түзу үшін пульпаға 
көбік түзушілер ретінде  тас көмір майларының кейбір фракцияларын, 
ағаш  қарамайын,  үлкен  молекулалы  спирттерді  қолданады.  Аталған 
күрделі қосындылар ауа көбіктерінің сыртқы қабатына адсорбцияланған 
қабықша құратын заттар.
Флотореагенттер – флотациялау үдерісінің жылдамдығын арттырады. 
Егер флотация үдерісінің нəтижесінде минерал-концентрат жəне флотация 
қалдығына бөлінсе, жай немесе ұжымдық флотация деп атайды.
Минералды  жеке  жынысқа  бөлуге  таңдамалы  флотация  үдерісін 
жүргізеді, ол үшін флотация үдерісін арнаулы бірнеше рет қайталайды, 
əртүрлі таңдамалы қасиетті флотореагентерін қолданады.
3.  Депрессерлер    (басу,  төмендету) –  пульпаға  қосылған 
коллекторлардың  тигізетін  əсерін  төмендететін,  яғни  бөлшектердің 
гидрофильділігін арттыратын заттар. Олар: əктар, сілтілік металдардың 
циан тұздары.
Флотация  тиімділігін ортаның рН өзгерту арқылы да көтеруге бо-
лады.
Флотация  жүргізетін  машина:  камерадағы  пульпаны  механикалық 
əдіспен араластыратын жəне пневматикалық (қысылған ауамен) əдіспен 
араластыратын камералы машина болып екі түрге бөлінеді.
Термиялық байыту ұсатылған шикізат құрамындағы компоненттердің 
балқу  температураларының  айырмашылығына  негізделген.  Мысалы: 
гипс құрамындағы сап күкірт шикізаты 150-200
о
С қыздырғанда элемен-
тарлы күйінде бөлінеді.
1.  Химиялық  байыту    шикізат  құрамындағы  компоненттердің 
химиялық 
реагенттермен 
əрекеттесулерінің 
айырмашылығына 
негізделген.  Химиялық  реакциялар  нəтижесінде  қоспа  құрамындағы 
компоненттер  тұнбаға  тұнуы,  газға  айналуы,  балқыған  күйінде, 
т.б.  құбылыстарға  ұшырауы  мүмкін.  Мысалы:  мыс  кочеданын  SіO
2
 
қатысумен  күйдіргенде  мыс  штейні  бөлінеді: CuFeS
2
=FeSіO
3
+CuS. 
Құрамында  балласт  күйіндегі  органикалық  қоспалары  бар  шикізатты 
күйдіру арқылы балластан тазартады жəне т.б.

85
 
Сұйық  материалдарды  байыту.  Сұйық  материалдарды  байыту: 
еріткішті  буландыру,  ерітіндіге  пайдалы  компонентті  үстемелеп  қосу, 
ерітіндіден  бөгде  заттарды  тұнбаға  түсіру  немесе  оларды  газ  күйіне 
ауыстыру  (бөгде  заттарды  буландыру – десорбция)  сияқты  əдістерге 
негізделген. 
Газдарды  байыту  белгілі  бір  газды  бөліп  алу  олардың  қоспа 
құрамындағы газдардың қайнау, сұйыққа айналу температураларының, 
ерігіштігінің айырмашылығына негізделген. 
Газдардың  конденсациялану  температураларының  əртүрлігіне 
негізделген əдіс – фракциялық конденсация деп аталады. Мысалы, кокс 
газының құрамында 53-60% сутек бар. Осы кокс газының құрамынан 
сутекті  ажыратып  алу  үшін,  газ  қоспасын  жоғары  қысымда  қысып 
жəне  температураны  төмендетіп  конденсациялайды.  Конденсация-
лау  үдерісінің  нəтижесінде  күрделі  газдар  қоспасының  құрамынан 
əр  газ  өзіне  тəн  температурада  жеке  сұйық  күйінде  бөлінеді.  Ал  
көмірсутектері, көміртек оксиді, оттек жəне азот, сутек газ күйінде жеке 
қалады (сұйылту температурасы – 1960С).
Газдарды байыту əдістерінің көп қолданатын екінші түрі – сорбциялық 
əдісі  газдардың  сұйыққа  немесе  қатты  заттарға  (белгілі  жағдайда 
төменгі  температура  жəне  жоғарғы  қысымда)  таңдамалы  сорбция-
лануына  негізделген.  Сорбцияланған  газды  температураны  көтеріп, 
қысымды төмендетіп жеке күйінде десорбциялап бөліп алады. Мысалы, 
көмір  қышқыл  газы  жəне  күкірт  сутек  этаноламинде (NH
2
-CH
2
-CH
2
OH) 
таңдамалы түрде адсорбцияланып, көмірқышқыл газын 40-45
0
С темпера-
турада адсорбциялап, 120
0
С температурада десорбциялайды.
Əртүрлі  заттардың  қайнау  температураларының  айырымына 
негізделген əдіс –  ректификация. Бұл əдіспен ауаны азот жəне оттекке 
бөледі. Ауа негізінен оттек (20,95%) жəне азот (78,09%) тұрады. Сұйық 
оттек  (-182,95
0
С),  сұйық  азот -195,8
0
С  температураларда  қайнайды. 
Сұйық жəне газ қоспаларын бөлуде аталған əдістер  химия өнеркəсібінде 
кеңінен қолданылады. 

жүктеу/скачать 6,61 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: