Asosiy kontentga o'tish
Ilmiy maqola O'zbekcha Open Access

Xondiza polimetall ma’danlarining kollektiv-selektiv flotatsiyasini optimallashtirish va mis boyitmasini ajratib olishning samaradorligini oshirish

SOATOV B.SH., XASANOV A.S., HAKIMOV K.J., MUHAMMADIYEV E.M.

Onlayn o'qish PDF (0,9 MB)
Jurnal
Fan va texnologiyalar taraqqiyoti
Nashr
6-son
Sahifalar
115–128
Nashr etildi
12.12.2025
Ko'rishlar
5 6

Annotatsiyalar

Ushbu maqolada Xondiza polimetall konidan qazib olingan ma’dan materiallarini boyitish usulini takomillashtirish bo‘yicha olib borilgan ilmiy izlanishlar tahlili keltirilgan. Kon ma’danlarining mineral tarkibi, ularning texnologik xususiyatlari, shuningdek, boyitish jarayonida qo‘llanilgan reagentlar haqidagi ma’lumotlar atroflicha tahlil qilingan. Ilmiy tadqiqotlarning turli bosqichlarida taklif etilgan flotatsion boyitishning turli variantlari samaradorligini o‘rganishga alohida e’tibor qaratilgan. Olingan natijalar asosida mis boyitmasini ajratib olish samaradorligini oshirish bo‘yicha ilmiy-amaliy tavsiyalar ishlab chiqildi.
Kalit so'zlar: xondizapolimetall ma’danlarmis konsentratiflotatsiyaselektiv boyitishreagent rejimimetallarni ajratib olishSEM-tahlil. ОПТИМИЗАЦИЯ КОЛЛЕКТИВНО-СЕЛЕКТИВНОЙ ФЛОТАЦИИ ХАНДИЗИНСКИХ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РУД И ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕДНОГО КОНЦЕНТРАТА 1Соатов Б.Ш.2Хасанов А.С.1Хакимов К.Ж.1Муҳаммадиева Э.М. 1Термезский государственный университет инженерии и агротехнологий2АО “Алмалыкский ГМК”

Maqola Mazmuni

Kirish. O‘zbekistonning janubiy qismida (Surxondaryo viloyati Sariosiyo tumani) joylashgan Xondiza konining polimetall ma’danlari murakkab mineralogik tarkib va boyitish jarayonining qiyinligi kuzatiladi. 1970-yillarning boshidan beri bir qator mahalliy va xorijiy ilmiy tashkilotlar ushbu ma’danlardan rangli metallar - mis, qo‘rg‘oshin va ruxni ajratib olish samaradorligini oshirish maqsadida texnologik tadqiqotlar olib bormoqdalar. Ushbu ishning dolzarbligi murakkab tarkibli va yuqori miqdordagi qo‘shimchalarga ega bo‘lgan ma’danlarni boyitishda rangli metallarni ajratib olish samaradorligini oshirish zarurati bilan belgilanadi. Xondiza konining sanoat ahamiyati foydali komponentlarning yuqori miqdori bilan izohlanadi: mis (0,46% gacha), qo‘rg‘oshin (1,45% gacha), rux (4,.45% gacha), shuningdek, kumush va oltin mavjudligi. Biroq, an’anaviy flotatsiya usullari maqbul ajratib olish darajalarida sifatli boyitmalar olishni ta’minlay olmaydi. “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025 113 Химия и химические технологии “Mavjud tadqiqotlar shuni ko‘rsatadiki, asosiy muammo – sulfid minerallarining o‘zaro kuchli bog‘langan holda uchrashi bo‘lib, bu esa boyitish jarayonida murakkab reagentlar tizimini qo‘llashni hamda ko‘p bosqichli qayta ishlash sxemalarini talab qiladi.” Tadqiqotning maqsadi — Xondiza konining polimetall ma’danlarini boyitishning texnologik sxemasini ishlab chiqish va optimallashtirish, bu orqali mis, qo‘rg‘oshin va ruxni samarali ajratib, sifatli boyitmalar olishni ta’minlash. Foydali komponentlarni maksimal darajada ajratib olishni ta’minlovchi reagent rejimlarini, maydalash darajasini va flotatsiya tartiblarini tanlashga alohida e’tibor qaratilmoqda [1]. Tadqiqot usullari. Dastlab namunalar tarkibidagi qimmatli komponentlar kimyoviy tahlildan o‘tkazildi. Skanerlovchi elektron mikroskopiya usuli yordamida rux-qo‘rg‘oshin-mis mineralizatsiyali polimetall ma’danlarning strukturaviy-morfologik xususiyatlari va mineralogik tarkibi aniqlandi. To‘rtta ma’dan namunasida o‘tkazilgan tahlillar ularda quyidagi foydali komponentlar borligini ko‘rsatdi, foiz hisobida: Cu 0,35-2,35, Pb 1,7-6,6, Zn 4,8-15,5, S5,6-22,4, SiO2 22,8-71,8. Asosiy ma’danli minerallari xalkopirit, galenit, sfalerit, pirit, jins hosil qiluvchi kvars. 1-rasm. Xondiza polimetall ma’danlari boshlang‘ich ma’danlarining SEM suratlari (x15000 kattalashtirishda) O‘rganilayotgan dastlabki namunalar SEM-ThermoFisherScientificApreo 2 S LoVac rusumli skanerlash mikroskopida elektron-mikroskopik tadqiqotlar o‘tkazish uchun tabletka shaklida tayyorlangan. 1-rasmdagi tasvir shuni ko‘rsatadiki, 01 spektrida rux va mis minerallarining yuqori konsentratsiyasi kuzatiladi, ular kvars va temirning sulfidli minerallari bilan birga uchraydi. Metall birikmalar yuqori zichligi tufayli skanerlovchi elektron mikroskopda yorqin aks etadi va g‘ovak “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025 114 Кимё ва кимёвий технологиялар jinslardan ajralib turadi. Ma’dan namunasining o‘rganish maydoni taxminan 50 mkm ni tashkil etadi, mikroskopik tadqiqot esa 15000 marta kattalashtirilgan holda olib borildi. 2-rasm. Xondiza dastlabki polimetall ma’danlari diagrammasi Tasvir spektri (1-rasm) asosida aniqlangan asosiy va qo‘shimcha elementlarning miqdoriy tarkibi 2-rasmda diagramma shaklida ko‘rsatilgan. Skanerlovchi elektron mikroskopiya yordamida olingan energiya dispersiya spektri tahlili shuni ko‘rsatdiki, namunaning tekshirilayotgan qismida 12,3 foizgacha oltingugurt mavjudligi qayd etilgan. Asosiy kiritma moddalar sulfidli minerallar - sfalerit, galenit, kovellin va pirit bo‘lib, ular alyumosilikatlar bilan birgalikda uchraydi. Shunday qilib, tadqiq etilayotgan namunalar qiyin boyitiluvchi polimetall ma’dandan iborat. Kollektiv boyitmani ajratishda rux kuporosi, sianid va natriy gidrosulfit kabi reagentlardan foydalanildi. Biroq, mis, qo‘rg‘oshin va ruxning alohida selektiv boyitmalarini olishning imkoni bo‘lmadi [2]. Tajribalar to‘g‘ridan-to‘g‘ri selektiv flotatsiya sxemasi va kollektiv-selektiv sxema bo‘yicha Cu-Pb boyitmasini olish hamda keyinchalik uni ajratish orqali o‘tkazildi. Har ikkala sxemada rux minerallarining depressori sifatida ZnSO4, qo‘rg‘oshin minerallarining depressori sifatida esa xrompik ishlatildi. Sianidning sarfi 300 g/t, xrompikning sarfi 6000 g/t ni tashkil etdi. Tajribalar faqat ochiq siklda o‘tkazilib, quyidagi natijalar olindi: Mis miqdori 22% va ajratib olish darajasi 59% bo‘lgan mis boyitmasii, unda qo‘rg‘oshin va rux miqdori mos ravishda 11,4%, 12,9% ni tashkil etdi, ya’ni aralashmalar bo‘yicha konditsion bo‘lmagan boyitma. Qo‘rg‘oshin miqdori 41% va ajratib olish darajasi 69,6% bo‘lgan qo‘rg‘oshinli nokonditsion boyitma; Rux boyitmasi (konditsion) tarkibida rux miqdori 56,6% va ajratib olish darajasi 37%; To‘g‘ridan-to‘g‘ri selektiv flotatsiya sxemasi bo‘yicha ma’danning maydalik yirikligi -0,074 mm sinfida 80% ni, kollektiv-selektiv flotatsiya sxemasi bo‘yicha -55%, -0,074 mm ni tashkil etdi, Su-Rb k-ta 92% -0,074 mm sinfgacha maydalandi. Shunday qilib, tadqiqotlar natijasida faqat 67% mis ajratib olingan mis boyitmasi olindi. “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025 115 Химия и химические технологии вкрапленных руд колчеданных руд Cu % Pb % Zn % S % SiO2 % Au г/т Ag г/т 3-rasm. Ma’danlarning nuqtalilik darajasiga qarab asosiy metallar (Cu, Pb, Zn) miqdorining o‘zgarishi Markaziy analitik laboratoriyada OKMK AJ sharoitida tarkibida %: Su-0,5, Pb-2,3, Zn-4,5, S10,0, SiO2-60-73%, Au 0,25 g/t, Ag 21-42 g/t bo‘lgan xol-xol ma’danlarning 3 ta namunasida va tarkibida: Su-0,37, Pb-1,67, Zn-6,6, S-23, SiO2-25,6, Au-0,1 g/t, Ag-21 g/t bo‘lgan kolchedan ma’danlarning (No10) namunasida tadqiqotlar o‘tkazildi. O‘tkazilgan tadqiqotlar natijasida quyidagilarni o‘z ichiga olgan kollektiv-selektiv sxema tavsiya etildi: ma’danni 75% -0,074 mm o‘lchamgacha maydalash, Cu-Pb boyitmasini olish va uni 100% -0,044 mm o‘lchamgacha maydalash; natriy gidrosulfit (Na2S2O4, 1500 g/t ma’dan sarfi) yordamida Cu-Pb boyitmasini ajratish; mis va qo‘rg‘oshin flotatsiyasi oraliq mahsulotlarini kimyoviy (H₂SO₄) qayta ishlash; mis-qo‘rg‘oshin sikli qoldiqlaridan ruxni ajratib olish[3]. Ko‘rsatilgan sxema bo‘yicha tajribalar ochiq siklda o‘tkazildi va quyidagi ko‘rsatkichlar olindi: Mis boyitmasi tarkibida mis 28% va ajratib olish darajasi 67%; Qo‘rg‘oshin boyitmasi tarkibida qo‘rg‘oshin miqdori 40% va ajratib olish darajasi 81%; Rux boyitmasi tarkibida rux miqdori 47% va ajratib olish darajasi 47%. содержанием % извлечением % Cu к-т Pb к-т Zn к-т 4-rasm. Mis, qo‘rg‘oshin va ruxni ajratib olishga flotoreagentlar sarfining ta’siri “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025 116 Кимё ва кимёвий технологиялар Yopiq siklda tajribalar o‘tkazishda ajratilgan sanoat mahsulotlarini hisobga olgan holda, hisob-kitoblarga ko‘ra, kutilayotgan mis ajratib olish darajasi taxminan 70 foizni, qo‘rg‘oshin taxminan 90 foizni, rux esa 70-80 foizgacha tashkil etishi mumkin. Kolchedan ma’danlarini namunasini yopiq sikl sxemasi bo‘yicha boyitish jarayonida misni 70% gacha, qo‘rg‘oshinni 60% gacha va ruxni 80% gacha ajratib olish mumkinligi kutiladi. Hisob-kitob ko‘rsatkichlarini tasdiqlash maqsadida, ishlab chiqilgan sxemani uzluksiz qurilmada yopiq aylanma jarayonda sinab ko‘rish tavsiya etiladi [4]. Olib borilgan tadqiqotlar natijasida ikkala turdagi ma’dan uchun quyidagi boyitish sxemasi ishlab chiqildi: ma’danni 90% -0,074 mm sinfgacha maydalash; Cu-Pb boyitmasini olish (reagentlar sarfi, g/t: Na2S-2000, ZnSO4-1400, KCN-300); 30 daqiqalik natriy sulfid bilan desorbsiyalash (5 kg/t ma’dan) va sulfat kislotali muhitda (H₂SO₄ 1500 g/t) natriy sulfit (Na2SO3 1700 g/t) yordamida kollektiv boyitmasini ajratish, mis va qo‘rg‘oshin boyitmalarini olish (soda muhitida (1000 g/t) sianid (100 g/t) bilan to‘ldirilgandan so‘ng); mis-qo‘rg‘oshin siklining chiqindilaridan kuchsiz ishqoriy ohak muhitida (erkin CaO miqdori 100 mg/l) sfaleritni mis kuporosi (300 g/t) bilan faollashtirgandan so‘ng rux boyitmasi olinadi[5]. Yopiq sikl sxemasi bo‘yicha tarkibida 0,56% mis, 2,55% qo‘rg‘oshin va 5,2% rux mavjud bo‘lgan xol-xolli ma’dandan quyidagilar olindi: Mis boyitmasi - mis miqdori 23,5 foiz, ajratib olish darajasi 79 foiz; Qo‘rg‘oshin boyitmasi - qo‘rg‘oshin miqdori 48,2 foiz, ajratib olish darajasi 83,4 foiz; Rux boyitmasi - rux miqdori 47 foiz, ajratib olish darajasi 84,3 foiz. Yuqorida ko‘rib chiqilgan barcha tadqiqotlar orasida faqat so‘nggi izlanishlargina tugallangan ko‘rinishga ega bo‘lib, ular tavsiya etilgan boyitish sxemasi va yuqori boyitish ko‘rsatkichlariga ega. Bundan tashqari, ushbu tadqiqotlarda seleksiya jarayonida sanoatda qo‘llaniladigan rejim ishlatilgan. Shuni ta’kidlash joizki, yuqorida keltirilgan natijalar sianidning katta miqdorini (400 g/t ma’dan) qo‘llash sharoitida olingan [5]. Markaziy uchastkada sinovlar o‘tkazish uchun 1,5 tonna og‘irlikdagi namuna (№13) tanlab olindi. Unda mis miqdori 0,52%, qo‘rg‘oshin miqdori 2,52% va rux miqdori 5,39% ni tashkil etdi. [8]. Sinovlar avvalroq tavsiya etilgan [3] sxemaga ko‘ra o‘tkazildi. Bu sxema quyidagilarni o‘z ichiga olardi: ma’danni ikki bosqichda 80% -0,074 mm o‘lchamgacha maydalash boyitmasini 96% -0,044 mm gacha qo‘shimcha maydalash bilan mis-qo‘rg‘oshin flotatsiyasi hamda Na2SO3 (500 g/t), Na2S2O4 (550 g/t), ZnSO4 (2300 g/t), Na2S (100 g/t), ko‘mir (850 g/t), sianid va xrompikni 15 g/t dan qo‘llash. Cu-Pb boyitmasini ajratish, reagentlarni faollashtirilgan ko‘mir (500 g/t) bilan desorbsiyalashdan so‘ng, H2SO4 (500 g/t), Na2S2O4 (150 g/t), FeSO4 (300 g/t) yordamida amalga oshirildi. Cu-Pb flotatsiyasi qoldiqlaridan reagentlar qo‘shish orqali rux boyitmasi olindi, g/t hisobida: CaO 2000, CuSO4-600, butil ksantogenati 90, T-66 60. O‘tkazilgan yarim sanoat sinovlari natijasida quyida keltirilgan ko‘rsatkichlar olindi (1-jadval) [6]. 1-jadval. Polimetall ma’danni optimal rejimda flotatsiya qilishning o‘rtacha natijalari Продукты β ∑ % Cu Pb Zn Cu Pb Zn Медный к-т 1,57 23,2 7,7 8,4 64,8 4,8 2,5 Свинцовый к-т 4,18 1,2 42,8 19,3 9,9 70,7 14,9 Цинковый к-т 7,12 0,6 2,6 58,4 8,1 7,3 77,1 Хвосты 87,15 0,06 0,50 0,34 7,2 7,2 5,5 Руда 100,0 0,52 2,5 5,4 100,0 100,0 100,0 Tarkibida mis miqdori yuqori bo‘lgan boyitmasi pechda qayta ishlanib, yuqori texnologik ko‘rsatkichlarga erishildi [7]. “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025 117 Химия и химические технологии Xulosa: Xondiza polimetall koni ma’danlarining murakkab mineralogik tarkibi ularni boyitish texnologiyasini takomillashtirishni talab qiladi. Texnologik parametrlarni moslash va maqbul reagent rejimlarini tanlash natijasida metallarni ajratishning yuqori darajasiga erishildi. O‘tkazilgan tadqiqotlar yuqori ajratish darajasiga ega rux boyitmasini olish uchun eng qulay sharoitlarni aniqlash imkonini berdi. Olingan natijalar ilmiy va amaliy ahamiyatga ega bo‘lib, ulardan sanoat ishlab chiqarishida texnologik jarayon samaradorligini oshirish maqsadida foydalanish mumkin

Adabiyotlar (64)

  1. 1. Чантурия E.Л., Иванова Т.А., Зимбовский И.Г. О повышении селективности флотации сульфидов колчеданных руд. ФТПРПИ. 2012. №
  2. 1. С. 146-152.
  3. 2. Туресебеков А.Х. Медно - рудные формации Узбекистана. Металлогения золота и меди Узбекистана– Т.: ИГиГ АН РУз, 2012. – С. 101-195.
  4. 3. Умарова И. К. Технологические исследования на обогатимость полиметаллических проб руды месторождения Чинарсай // Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности: матер. 12-й междунар. конф. Тула–Минск–Донецк, 2016. С. 332–338.
  5. 4. Хакимов К. Ж., Каюмов О. А. У., Эшонкулов У. Х. У., Соатов, Б. Ш. У. (2020). Техногенные отходы-перспективное сырье для металлургии узбекистана в оценке отвальных хвостов фильтрации медно-молибденовых руд. Universum: технические науки. – 2020.- №12-1 (81)).- С. 54-59
  6. 5. Xasanov A.S., Xakimov K.J., Soatov B.Sh. // Исследование Технологии Обогащения Полиметаллических Руд Хандизы С Получением Медного Концентрата // Universum: технические науки Научный журнал., Выпуск: 9(135) сентябрь, 2025 Часть 3, С. 45-50.
  7. 6. Хасанов А.С., Санакулов К.С, Юсупходжаев А.А. // Ранглиметаллар металлургияси // Ўқув қўлланма. «Фан» нашриёти. Тошкент 2009й. Б.19-24.
  8. 7. Якубов М.М. Теоретические и технологические основы производства черновой меди – Ташкент: Фан, 2005. – 127 с.
  9. 8. Xasanov A.S., Eshonqulov U.X., Soatov B.Sh. // Xondiza boyitish fabrikasining mis, qo‘rg‘oshin va rux konsentratlarini ishlab chiqarish samaradorligini oshirishdagi texnologik yondashuvlar // Sanoatda raqamli texnologiyalar №-3/2025-y, Qarshi shahar. 49-53 b Soatov Bekzod Shokir o‘g‘li – Termiz muhandislik va agrotexnologiyalar davlat universiteti assistenti, bekzodsoatov16@gmail.com Xasanov Abdurashid Saliyevich – texnika fanlari doktori, professor, "Olmaliq KMK" AJ bosh muhandisining ilm-fan bo‘yicha o‘rinbosari. Hakimov Kamol Jo‘rayevich – PhD, dotsent, Termiz muhandislik va agrotexnologiyalar davlat universiteti. Muhammadiyev Elbek Mirza o‘g‘li – Termiz muhandislik va agrotexnologiyalar davlat universiteti assistenti “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025
  10. Кимё ва кимёвий технологиялар УДК: 541.123.3 КАЛИЙ ХЛОРИДИ ВА НАТРИЙ ГИПОХЛОРИТ КОНВЕРСИЯСИ АСОСИДА КАЛИЙ ХЛОРАТИНИ ОЛИШ Й пока 1Ниёзов С.А., 2Умиров Ф.Э., 2Номозова Г.Р., 1Махмудов.Р.А., 3Худойбердиев Ф.И. 1Бухоро давлвт техника университети, 2Навоий давлат кончилик ва технологиялар университети, 3Тошкент кимё-тенология институти. Аннотация. · Ушбу мақолада калия хлоратни олишнинг конверсия усули ўрганилган бўлиб, улар калий хлорид тузини натрий гипохлоридни билан турли 50, 75 ва 1000С ҳароратларда ва ҳар хил вақт 15, 30, 45, 60, 90 дақиқаларда буғлатиб ва буғлатмасдан 600-630 мм.см.уст. босим остида 3:1 нисбатда конверсия жараёни ўрганилган. Ҳосил бўлган бирикмалар перганаметрик ва комплексометрик титрлаш усуллари ёрдамида тахлил қилинган. Калий хлоратнинг ҳосил бўлиши физик-кимёвий тахлил усуллари: ИК-спектрлари, рентген фазали, СЕМ тахлиллари асосида исботланган. Калит сўзлар: натрий гипохлорит, калий хлорид, калий хлорат, конверсия, ИР-спектр, рентген фазаси, СЕM- таҳлил, концентрация, ҳарорат. ПОЛУЧЕНИЕ ХЛОРАТА КАЛИЯ НА ОСНОВЕ КОНВЕРСИИ ХЛОРИДА КАЛИЯ И ГИПОХЛОРИТА НАТРИЯ пока 1Ниёзов С.А., 2Умиров Ф.Э., 2Номозова Г.Р., 1Махмудов.Р.А., 3Худойбердиев Ф.И. 1Бухарский государственный технический университет, 2Навоийский государственный горно-технологический университет, 3Ташкентский химико-технологический институт. Аннотация. В данной статье изучен метод получения хлората калия посредством конверсии. Исследован процесс конверсии хлорида калия с гипохлоритом натрия при различных температурах — 50, 75 и 100 °C, и при различном времени выдержки — 15, 30, 45, 60 и 90 минут, как с выпариванием, так и без, под давлением 600–630 мм.рт.ст. в соотношении 3:1. Полученные соединения были проанализированы методами пергонометрического и комплексонометрического титрования. Образование хлората калия подтверждено физико-химическими методами анализа: ИК-спектроскопией, рентгенофазовым и СЭМ-анализами. Ключевые слова: гипохлорид натрия, хлорид калия, хлорат калия, конверсия, ИК-спектр, рентгеновская фаза, анализ СЭМ, концентрация, температура. OBTAINING POTASSIUM CHLORATE BASED ON THE CONVERSION OF POTASSIUM CHLORIDE AND SODIUM HYPOCHLORITE 1Niyozov S.A, 2Umirov F.E, 2Nomozova G.R., 1Maxmudov R.A., 3Xudoyberdiyev F.I. 1Bukhara state technical university, 2Navoi state mining and technologies university, 3Tashkent chemical-technological institute. Annotation. This article studies the conversion method for obtaining potassium chlorate. The conversion process of potassium chloride with sodium hypochlorite was investigated at various temperatures-50, 75, and 100°Cand different durations-15, 30, 45, 60, and 90 minutes-both with and without evaporation, under a pressure of 600–630 mm.me.col in a 3:1 ratio. The resulting compounds were analyzed using permanganometric and complexometric titration methods. The formation of potassium chlorate was confirmed by physicochemical analysis techniques such as IR spectroscopy, X-ray phase analysis, and SEM analysis. Keywords: sodium hypochlorite, potassium chloride, potassium chlorate, conversion, IR spectrum, X-ray phase, SEM analysis, concentration, and temperature. Введение Освоение в промышленную переработку огромных запасов минеральных ресурсов, их комплексное использование, создание конкурентоспособных импортозамещающих продуктов на базе местного сырья, переработка отходов производства и вторычных ресурсов является одним из главных направлений развития химического комплекса Республики Узбекистан. Создание новых видов химической продукции обеспечит успешное развитие экономического сектора страны [1-5]. Хлораты калия, натрия, магния и кальция относятся к числу важнейших химических продуктов, потребность в которых растет вследствие их применения как промежуточного продукта при создании многих видов продукции для различных отраслей народного хозяйства [6-10]. Хлорат калия является одним из наиболее распространенных окислителей и широко применяется в спичечной промышленности, промышленности взрывчатых веществ и “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025
  11. Химия и химические технологии пиротехнике, в анилинокрасочной и фармацевтической промышленности, для травления металлов, для получения кислорода, в деревообрабатывающей промышленности, в производстве пестицидов в качестве одной из основных составляющих веществ [10-13]. Одной из причин такой популярности хлората калия-невысокая стоимость и доступность. Однако, несмотря на высокую востребованность со стороны отечественных потребителей и наличие значительных запасов сырьевых ресурсов для производства хлората калия, до настоящего времени в Республике его не выпускают. В производстве каустической соды в АО «Навоиазот» ежегодно образуется гипохлорит натрия, хлор и хлорводород. Однако на сегодняшний день эти вторичные продукты используется не в полном объеме. Организация его переработки с получением хлората калия позволит одновременно решить ряд проблем: экологическую и получение дешевой продукции на основе вторичного сырья [14-17]. Необходимо отметить, что данная задача актуальна не только для Узбекистана, но и для других стран, имеющих аналогичные производства калийсодержащих продуктов. Современные методы получения хлората калия заключаются в термическом разложении гипохлоритов, либо электролизе растворов хлоридов калия. [19-21]. Основным фактором, обеспечивающим высокую скорость образования хлората из гипохлорита, является нейтральность среды. В отличие от прежних взглядов, согласно которым стремились создать кислую среду, последующими исследованиями установлено, что максимальная скорость образования хлората наблюдается при рН раствора 7-7,4
  12. [23]. Для производства бертолетовой соли применяются, также каустический и содовый методы. Отметим, что хлорат калия можно получить хлорированием МgО, ZnО, К2СО3 и ,СаСО3
  13. [25]. В основе технологии получения хлората калия на большинстве предприятий используется процесс обменного разложения хлората натрия с твердым хлористым калием по следующей реакции: NаСlО3+КСl=КСlО3+NаСl Проведение вышеуказанной обменной реакции имеет множество преимуществ, особенно, если хлористый калий не загрязнен примесями
  14. [24]. В связи с чем, получение хлората калия конверсионным методом, по нашему мнению, является наиболее целесообразным направлением переработки крупнотоннажного отхода производства каустической соды – гипохлорита натрия на основе обменной реакции хлорида калия 6NаСlО+3КСl=3КСlО3+3NаСl Потребность в хлорате калия очень высокая, имеются и большие запасы сырьевых ресурсов, но почему-то ни одно химическое предприятие Республики его не выпускает. Хлорат калия - один из наиболее распространенных окислителей. Причина популярности этой соли - его дешевизна и легкая доступность. Методика эксперимента и методы исследования. Хлорат калия получали выпариванием полученной смеси гипохлорита натрия с хлоридом калия при температурах 70, 80, 90°С в течение 20, 40, 60, 80 минут
  15. [24]. Эксперименты выполняли на установке, представляющей собой герметичный реактор с перемешивающим устройством, термостатируемый при заданной температуре. В ходе исследований использовали хлорид калия и гипохлорит натрия марки «х. ч.». Для получения достоверных результатов процесс проводили параллельно. Оценку погрешности устанавливали путем составления баланса количества молей катионов и анионов в жидкой фазе. Разность между суммой анионов и катионов не превышала 0,7–4 %. Для определения количественных характеристик жидкую и твердую фазы анализировали на содержание хлорид-иона, калия и натрия стандартными методами. Содержание калия и натрия выявляли методом пламенной фотометрии
  16. [25]. Объемный метод определения хлоридов (метод Мора) основан на осаждении хлора азотнокислым серебром в присутствии индикатора хромовокислого калия
  17. [26]. Анализ хлорат-ионов “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025
  18. Кимё ва кимёвий технологиялар проведен потенциометрическим методом, основанным на взаимодействии их с восстановителями
  19. [27]. Допустимые расхождения между параллельными определениями, согласно требованиям, не превышали 0,3 абс.%. Дополнительная промывка твердой фазы перед проведением анализов не осуществлялась. Идентификацию соединений и установление природы фаз выполняли рентгенофазовым методом и методом ИК-спектроскопии. ИК-спектроскопический анализ проводили на спектрометре Irtracer 100 (Shimadzu, Япония) в области частот 400 – 4000 см–1 согласно имеющейся методике [27] и определено ЭДС. Результаты исследований и их обсуждение. Наиболее удобным и недорогим методом получения хлората калия является проведение конверсии гипохлорита натрия и хлорида калия при различных температурах и времени. Поэтому изучен процесс конверсии хлорида калия с гипохлоритом натрия в зависимости от температуры и продолжительности времени. Конверсию хлорида калия с гипохлоритом натрия проводили при 50, 75, 100°С и продолжительности опытов 15, 30, 45, 60, 90 минут без выпарки и с выпаркой под вакуумом при остаточном давлении 600-630 мм.рт.ст. В круглодонную колбу вместимостью 250 см3, снабженную мешалкой, загружали расчетное количество хлорида калия и эквивалентное количество гипохлорита натрия. Колбу помещали в термостат с заданной температурой и интенсивно перемешивали. Через необходимый промежуток времени уделяли жидкую фазу от осадка и проводили соответствующий химический анализ. Количество удаленной воды устанавливали по разности исходного веса колбы с реакционной массой и через определенный промежуток времени, а также составлением баланса солей и воды по общему уравнению процессов конверсии и выпарки. На основе полученных данных установлена степень конверсии хлорида калия с гипохлоритом натрия и расход исходных компонентов при конверсии без выпарки и с выпаркой (рис 1, табл.1,
  20. 2). Из таблицы 1 видно, что степень конверсии значительно зависит от температуры и повышается с ее ростом. При проведении процесса без выпарки в течении 45 минут степень конверсии при 50, 75 и 100°С составляет соответственно 11,02, 17,40 и 24,90%, а через 60 минут, при указанных температурах эти показатели достигают до 13,52, 22,40 и 31,75%. Таблица
  21. 1 Зависимость константы скорости и степени конверсии от температуры и продолжительности процесса при конверсии без выпарки Темп-pa, °C Энергия активации, (Е), кДЖ/моль 50 15 30 45
  22. Время, (г), мин. Содержание КC1О3 в в жидкой фазе, Степень конверсии, (Ск)% Константа скорости, К-10-2, τ-1 18,984 18,984 18,984 18,984 среднее 0,249 75 15 30 45 60 4,75 7,52 9,06 9,41 3,57 7,22 11,02 13,52 0,243 0,250 0,260 0,242 18.984 18,984 18,984 18,984 среднее 0,427 100 15 30 45 60 7,43 9,46 11,32 13,12 6,33 12,15 17,40 22,40 0,434 0,431 0,421 0,422 8,43 11,39 14,05 16,61 9,25 17,56 24,90 31,75 0,647 0,644 0,637 0,636 18,984 18,984 18,984 18,984 “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025
  23. Химия и химические технологии среднее 0.641 Содержание хлората калия в растворе после конверсии при указанных температурах и продолжительности процесса 60 минут составляет 9,41, 3,12 и 16,61% соответственно. Последующее увеличение продолжительности времени практически не приводит к повышению степени конверсии. Это, по-видимому, объясняется тем, что в течение первых 60 минут конверсии образуется достаточное количество хлорида натрия по реакции, которое в дальнейшем отрицательно влияет на протекание этой реакции в водной среде: КCl+NaCIО = КC1О3+NaCl При проведении конверсии с выпаркой значительно ускоряется интенсивность процесса, о чем свидетельствуют данные представленные в таблице
  24. 2. При 50°С через 45 минут удаление 15,50% воды из реакционной смеси приводит к повышению степени конверсии до 21,69%, через 60 минут удаление 18,83% воды из реакционной смеси приводит к повышению степени конверсии до 27,74%. С повышением температуры ускоряется процесс конверсии и степень удаления воды. При продолжительности процесса 60 минут при 70°С степень конверсии и удаление воды составили соответственно 80,13% и 79,15%. При 100°С с удалением 74,32% воды степень конверсии достигает до 93,68, для которого достаточно проведение конверсии в течении 30 минут. Таблица
  25. 2 Зависимость состава жидкой фазы и степени конверсии от температуры и степени удаления воды Темп-ра, Время СодерСтепень Степень Константа Энергия °К (т), мин. жание конверсии, удаления скорости, активации КCIО3 в (Ск)% воды, % К-10-2, τ-1 (Е), фидкой кДЖ/моль фазе, % 50 15 4,85 7,68 7,15 0,5328 56,746 30 7,64 15,19 11,53 0,5489 56,746 45 10,23 21,69 15,50 0,5448 56,746 60 12,74 27,74 18,83 0,5427 56,746 среднее 0,542 75 15 16,15 32,64 36.50 2,635 56,746 30 30,09 55,11 55.87 2,671 56,746 45 42,97 70,13 69,55 2,686 56,746 60 54,08 80,13 79,15 2,694 56,746 среднее 2,666 100 2,5 9,81 20,39 17,25 9,129 56,746 5,0 17,38 36,68 30,20 9,143 56,746 7,5 24,89 50,14 40,60 9,283 56,746 10,0 31,64 60,82 47,33 9,373 56,746 15,0 43,16 75,56 58,25 9,399 56,746 20,0 52,06 84,11 66,87 9,202 56,746 30,0 63,03 93,68 74,32 9,195 56,746 среднее 9,255 Определение порядка реакции процесса конверсии проводили по кинетическому уравнению первого порядка: К= 2,303/τ *lg C0/(С0-Сτ) где Со и Ст - концентрации хлорида калия, соответственно, в начальной стадии конверсии и за истекший промежуток времени (т); К - константа скорости конверсии. “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025
  26. Кимё ва кимёвий технологиялар Согласно полученным результатам, порядок процесса конверсии хлорида калия с гипохлоритом натрия равен единице. Подтверждением этого является то, что константа скорости конверсии, рассчитанная по уравнению на основе экспериментальных данных, остается практически постоянной для каждой температуры в течение первых 60 минут. Таким образом на основе конверсии без выпарки и выпарки хлорида калия с гипохлоритом натрия получен хлората калия, идентифицированного как химическим так и ренгенографическим а также ИК-спектроскопическим и масс-спектроскопическим методами анализов, результаты которых представлены на рис. 2 и в табл.
  27. 2. В частности, химический анализ твердой фазы, выделенной из области кристаллизации предполагаемого соединения КClO3 показал следующие результаты, масс. %: К+-30,97%; ClO3 - - 67,11%. Химический состав КClO3, вычисленный теоретически показал близкие к экспериментальным результаты, масс %: К+ -31,83%; ClO3 - -68,16%. ИК-спектроскопия является одним из методов, применяемых для качественного определения структуры и идентификации новых соединений. В связи с этим для выяснения типов химической связи, места и способа координации исходных молекул NаClО и КCl, а также выделенным в твёрдом виде соединением, сняты ИК-спектры КClO3 и составляющих систему компонентов (рис.
  28. 2). В ИК спектрах NаClО (гипохлорита натрия) наблюдается полоса поглощения в области 3200-3650 см–1, которая относится к деформационным колебаниям кристаллизационной воды и гипохлорита натрия (3626см–1). Деформационные колебания воды отмечены в области 1633 см–1. Характерные полосы для NaClO наблюдаются в области 3630 см–1, симметричные валентные колебания [ClO-] ионов и её ассимметричные валентные колебания наблюдаются при 671-700 см–1(рис.2б). a b Рис.
  29. 2. ИК-спектры КClO3 (a), NаClО (b), NаCl (c) Полученные результаты подтверждают образование [ClO3 -]. В спектрах [ClO3 -] ионов наблюдаются полосы поглощения в области 991.4; 964.4; 937; 790.8; 624.9 и 482.2 см–1. Полосы 991.4; 964.4 и 937 см–1 относятся к симметричным валентным колебаниям [ClO3 -] (рис.2а.). Ее деформационное колебание– 482.2 см–1, при 624.9 см–1- является ассимметричным деформационным колебанием, которое согласуется с литературными данными [22-23]. c “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025
  30. Химия и химические технологии Полоса поглощения для HCl в ИК-спектрах появляется интервале 2900-2400 см-1 и она наблюдается в спектрах KCl+NaClO. Таким образом, данные ИК-спектроскопического анализа подтверждают образование соединения КClO3 в системе хлорид калия–гипохлорит натрия – вода. Таблица
  31. 3. ИК-спектры опытных образцов № Исход. в-ва δН3О-см-1 𝓥СIОсм-1 δСIОсм-1 𝓥СIО3см-1 δСIО3см-1 HCIсм-1 𝓥Н2О-2 см-1
  32. 1. NаCIО 3600 1639 3420 1400 - -
  33. 2. КСIO3 3532 1654 3450 1380 1000-920 621 -
  34. 3. КСI+ NаCIО 3587 1618 3410 1391 960-940 620-486 2920 Для дополнительной идентификации хлората калия полученного на основе конверсии хлорида калия с гипохлоритом натрия был определен анализ ЭДС (энергетическая дисперционная рентгеновская спектроскопия), который выявил количество элементов и кристаллическую структуру вещества, а также его размеры. Результаты представлены на рисунке
  35. 3. Как выдно рисунке 3 на результатах, полученных в ЕДС, вещества в образце, представляют собой хлорат калия и частично хлорид калия. Это соответствует растворимым солям, содержащих калий, хлор и кислород вместе. Рис.3. ЭДРС(энергетическая дисперционная рентгеновская спектроскопия) - КClO3 Заключение. В результате выполненного комплекса исследований изучен процесс конверсии хлорида калия с гипохлоритом натрия в зависимости от температуры и продолжительности времени. Конверсию хлорида калия с гипохлоритом натрия проводили при 50, 75, 100°С и продолжительности опытов 15, 30, 45, 60, 90 минут без выпарки и с выпаркой под вакуумом при остаточном давлении 600-630 мм.рт.ст., при котором выделен хлорат калия индивидуально и идентифицирован методами химического и физико- “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025
  36. Кимё ва кимёвий технологиялар химического анализов. Результатах ИК-спектров и полученных ЕДС доказывают образование хлората калия. Соединение КClO3 представляет собой белое кристаллическое вещество, инконгруэнтно растворимое в воде. Соединение хорошо растворимо в воде при температуре 25°C – 86 г/л, удельная масса -2,18 г/см3. Данные химического анализа экспериментально полученных образцов хлората калия подтверждили их инентичность теоретическому составу чистого КClO3. Полученные результаты исследования конверции хлорид калия с гипохлоритом натрия является теоритической основной создания новой технологии получения хлората калия с использованием техногенных отходов химического производства. Список использованных источников
  37. 1. Ажиметова Г.Н. // Казахстане. Современные проблеммы науки и образования. Ж. 2017. 53-58с №1. Мировой опыт и обзор развития хлопководства.
  38. 2. Умиров, Ф.Э., Номозова Г.Р., Шодикулов Ж.М. Физико-химические свойства и агрохимическая эффективность новых дефолиантов на основе хлоратов натрия, магния и кальция, содержащих ПАВ // Universum: Химия и Биология. Москва, 2021. – № 1(79). – С. 33–35.
  39. 3. Умиров Ф.Э. Получение дефолианта на основе хлоратов и органических соединений. – Бухара: Дурдона, 2019. – 139 с.
  40. 4. Тешаев Ш. // Ўзбекистон қишлоқ хўжалиги журнали. 2006. 14 – 15б. №1. Дефолиация ва тола хусусиятлари
  41. 5. Dmitry V.G., Al’ona A.G., Nikolai V.N. Potentiometric Determination of Chlorate Impurities in Hypochlorite Solutions // Research Article, 2019. V. 2. https://doi.org/10.1155/2019/2360420.
  42. 6. Тогашаров А.С., Шукуров Ж.С., Тухтаев С. Новые дефолианты на основе хлоратов и техногенных отходов хлопкоочистительных заводов. – Навруз, 2019. – 156 с.
  43. 7. Raghavendra T., Rama ReddyY. Efficacy of Defoliants on Yield and Fibre Quality of American Cotton in Semi–Arid Conditions. // Indian J. Agrico. Res. 2020. V.
  44. 54. С. 404– 407. https://doi.org//10.18805/IJARe.A–5288.
  45. 8. Умиров Ф.Э., Закиров Б.С., Номозова Г.Р., Худойбердиев Ф.И. Исследование процесса получения дефолианта трикарбамидохлорат натрия, содержащих поверхностно-активные вещества. Наманган давлат университети илмий ахборотномаси. Наманган,2019, № 3. – С. 46–49.
  46. 9. Шукуров Ж.С., Тогашаров А.С., Аскарова М.К. и др. Комплекснодействующие дефолианты, обладающие физиологически активными и инсектицидными свойствами. – Навруз, 2019. – 136 с.
  47. 10. El–Sherbeni A.EH.ED., Khaleid M.S., AbdAllah S.A.E.A. etal. Effect of some insecticides alone and in combination with salicylic acid against aphid, Aphis gossypii, and whitefly Bemisia tabaci on the cotton field // Bull. Natl. Res. Cent. 2019. V.
  48. 63. P. 57. https://doi.org/10.1186/s42269–019–0103–0.
  49. 11. Boyd C.E. Water quality. 2020. – С. 66. https://doi.org/10.1007/978–3–030–23335–8_4.
  50. 12. Адилов З.Х., Эргашев Д.А., Тожиев Р.Р., Хамдамова Ш.Ш. Получение хлоратсодержащих дефолиантов, обладающих инсектицидными свойствами / Фергана– Винница «Европейская научная платформа», 2021. – 133 c. https://doi.org/10.36074/ad–er– to–kha.monograph.
  51. 13. Kossev K., Tsvetanova L., Dimowa L., etal. Synhtesis and crustal structure of magnesium chloride dihidrate and chlorate hexahydrate // Bulgarian Chem.Commun. 2013. – №4. – C. 543.
  52. 14. Хамдамова Ш.Ш. // Изучение процесса получения жидкого дефолианта на основе хлората кальция, карбамида и этиленпродуцентов / Universum: технические науки. 2019. – №. 10–2 (67). “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №6/2025
  53. Химия и химические технологии талькомагнезитовых пород Зинельбулакского месторождения Узбекистана // Научнотехнический журнал Обогащение руд №4(406). 2023y 25-31 DOI: 10.17580/or.2023.04.05
  54. 18. Umirov F.E., Namazova G.R., Majidov H. Solubility Diagram of the Sodium Hypochlorite– Sodium Chloride–Water System. Russian Jornal of Inorganic Chemistry // J. Critical Rev. 2020. – V.7. – P. 2577.
  55. 19. Хамдамова Ш., Аскарова М., Тухтаев С. // Разработка технологии получения хлорат кальциевого дефолианта с использованием промышленных отходов / International scientific review. 2017. – №. 4 (35). – С. 14. (in Russian).
  56. 20. Набиев М.Н., Шаммасов Р., Тухтаев С. и др. // Пат. СССР № 1143691 // Изобр. 1985. – №9. – С. 84.
  57. 21. Шукуров Ж.С., Хусанов Э.С., Мухитдинова М.Ш., Тогашаров А.С. Растворимость компонентов в водной системе уксусная кислота–моноэтаноламин // Журнал неорганической химии. 2021. – T. 66. № 6. – C. 807. doi: 10.31857/S0044457X21060179
  58. 22. SidikovA.A., ToghasharovA.S., ShukurovJ.S. etal. The solubility of the NaClO3∙CO(NH2)2– N(C2H4OH)3∙HNO3–H2O system // Int. J. Adv. Res. Sci. Eng. Tech. 2020. – V. 7. № 5. – P. 13619.
  59. 23. Umirov F.E., Zhurabek Shodikulov, Najimuddin Usanbayev, Khamza Trobov, Azam Rasulov, Abdurasul Mamataliyev Kinetics of the conversion process of the MgCl2-NaClO. E3S Web of Conferences 563, 01026 (2024) https://doi.org/10.1051/e3sconf/202456301026
  60. 24. Кочеров В.И., Сараева С.Ю., Алямовская И.С. и др. Химические и физико-химические методы анализа. / Издательство Уральского университета, 2016. – 104 с.
  61. 25. Харитонов Ю.Я. Физико-химические методы анализа / Высшая школа, 2001. – 252 с.
  62. 26. Накамота К. ИК-спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений / Мир, 1991. – 536 с.
  63. 27. Сериков В.А., Серикова Н.В. Определение хлоратов и перхлоратов в питьевой воде с использованием капиллярного электрофореза // Journal of Siberian Federal University. 2018. – V. 3. – P.361. Ниёзов Собир Aхрор угли − докторант кафедры технологии химии, Бухарский государственный технический университет, g-mail: sobirniyozov1991gmail.com Умиров Фарход Эргашович − доктор технических наук, профессор, кафедры химической технологии. Навоийский государственный горно-технологический университет E-mail: Umirov3@yandex.ru Номозова Гульмира Рахматуллаевна – PhD (технические науки), доцент кафедры химической технологии. Навоийский государственный горно-технологический университет E-mail: gulmiranr1986@mail.ru Махмудов Рафиқ Амонович - доктор технических наук, профессор, кафедры технологии химии. Бухарский государственный технический университет, улица К. Муртазаева
  64. 15. Г. Бухара, 200100 Узбекистан. g-mail: rafiqmaxmudov330@gmail.com Худойбердиев Фазлидин Исроилович - PhD (технические науки), профессор, начальник отдела организации академической деятельности Ташкентского химико-технологического института E.mail: fazlidin.khudoyberdiev@mail.ru “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №6/2025 126