QURILISHBOB RANGLI SHISHA MAHSULOTLARI OLISHDA KOBALT SAQLOVCHI CHIQINDILARNI QO'LLASH ISTIQBOLLARI

RESEARCH AND EDUCATION ISSN: 2181-3191 VOLUME 4 | ISSUE 11 | 2025 Multidisciplinary Scientific Journal December, 2025 22 DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.17961012 QURILISHBOB RANGLI SHISHA MAHSULOTLARI OLISHDA KOBALT SAQLOVCHI CHIQINDILARNI QO‘LLASH ISTIQBOLLARI Казаков Умрбек Аллаберганович Abu Rayhon Beruniy nomidagi Urganch davlat universiteti. PhD. E-mail: [email protected] ORCID: 0000-0002-8126-5208 АННОТАЦИЯ Ushbu maqolada kobalt saqlovchi sanoat chiqindilaridan qurilishbop rangli shisha mahsulotlari ishlab chiqarishda foydalanish imkoniyatlari o‘rganilgan. Tadqiqotda chiqindilardan ajratib olingan kobalt birikmalarining shishani bo‘yash jarayoniga ta’siri, pigmentatsiya samaradorligi hamda optik-fizik xossalarga ta’sir darajasi tahlil qilindi. Shuningdek, texnogen xomashyoni qayta ishlash orqali iqtisodiy samaradorlikni oshirish va ekologik yuklamani kamaytirish istiqbollari asoslab berilgan. Olingan natijalar kobalt saqlovchi chiqindilarni ikkilamchi resurs sifatida rangli shisha ishlab chiqarish texnologiyalariga joriy etish mumkinligini ko‘rsatadi. Kalit so‘zlar. Kobalt saqlovchi chiqindilar, qurilishbop rangli shisha, pigmentatsiya, shishani bo‘yash, optik xossalar, texnogen xomashyolar va uni qayta ishlash texnologiyasi. АННОТАЦИЯ В данной статье исследованы перспективы использования промышленных отходов, содержащих кобальт, в производстве строительного окрашенного стекла. В работе изучено влияние соединений кобальта, выделенных из отходов, на процессы окрашивания стекломассы, эффективность пигментации и изменение оптических и физических свойств стекла. Обоснована экономическая целесообразность и экологические преимущества переработки техногенного сырья. Полученные результаты демонстрируют возможность внедрения отходов, содержащих кобальт, в качестве вторичного ресурса в технологии производства цветного стекла. Ключевые слова. Oтходы содержащие кобальт, строительное цветное стекло, пигментация, окрашивание стекломассы, оптические свойства, техногенное сырье и его переработка. RESEARCH AND EDUCATION ISSN: 2181-3191 VOLUME 4 | ISSUE 11 | 2025 Multidisciplinary Scientific Journal December, 2025 23 ABSTRACT This article investigates the prospects of utilizing cobalt-containing industrial waste in the production of construction-grade colored glass. The study examines the effect of cobalt compounds extracted from waste materials on glass coloring processes, pigmentation efficiency, and the resulting optical and physical properties of the glass. The economic feasibility and environmental benefits of recycling technogenic raw materials are substantiated. The findings indicate that cobalt-containing waste can be effectively used as a secondary resource in colored glass manufacturing technologies. Keywords. Cobalt-containing waste, colored construction glass, pigmentation, glass coloring, optical properties, technogenic raw materials, recycling technology. KIRISH. Rangli shishalar kundalik turmushimizning barcha sohalaridan keng miqyosda qo‘llanilib kelinmoqda. Rangli shishalarni olishda ishlatiladigan xom ashyolarga bir qator talablar qo‘yilganki, ular qatoriga xom ashyolarning kimyoviy, granulometrik va minerallogik tarkiblari kabilarni keltirish mumkin. Shisha massasiga rang beruvchilarni kiritishda ham o‘ziga xos bir qator omillar bo‘lib, shishaning rangi qo‘llanilayotgan rang beruvchining sifat ko‘rsatkichlari bilan birga, olinish jarayoni sharoitlariga ham bog‘liq bo‘ladi. Rang tiniqligi, yorug‘liq-texnik ko‘rsatkichlari yuqori bo‘lgan shisha massalarini sintez qilish bugungi kundagi bu sohadagi muhim masalalardan biri hisoblanadi. Rangli shishalar, xususan zangori va yashil rangli shishalar olishda kobalt, xrom kabi oksidlar qo‘llanilib, ular o‘ziga xos taqchillik, qimmatlilik darajasiga ega hisoblanadi. Ayni bir vaqtda sanoat tizilmalarida shunday ikkilamchi hom ashyo hisoblanuvchi moddalar borki, ulardan ham rangli shishalar olishda qo‘llanilsa maqsadga muvofiq bo‘ladi. ADABIYOTLAR TAHLILI VA METODOLOGIYA. Hozirgi vaqtda shisha sanoatida tabiiy xomashyolar tanqisligi hamda ekologik muammolarning kuchayishi kimyo sanoati chiqindilaridan samarali foydalanish masalasini dolzarb ilmiy yo‘nalishga aylantirmoqda. Tadqiqotlar shuni ko‘rsatadiki, texnogen chiqindilarni rangli shisha ishlab chiqarish jarayoniga jalb etish iqtisodiy va ekologik jihatdan asoslangan yechim hisoblanadi. Bir qator tadqiqotlarda shisha sanoatida ikkilamchi xomashyo sifatida turli sanoat chiqindilaridan foydalanish imkoniyatlari o‘rganilgan bo‘lib sanoat chiqindilarini shisha massasiga kiritish orqali eritma tarkibini optimallashtirish, shuningdek energiya sarfini kamaytirish mumkinligini ta’kidlaydilar. Shu bilan birga, chiqindilarning mineral va oksid tarkibi shisha strukturasi barqarorligiga salbiy ta’sir ko‘rsatmasligi ilmiy асослаб берилган [1-2]. Rangli shisha emalini ishlab chiqarishda kobalt oksidi o‘rnini bosuvchi sifatida foydalanish uchun kobalt tutgan metallurgiya chiqindilarining asosiy ko‘rsatkichlari, mineralogik va granulometrik tarkiblar va konsentratda 36,45 og‘irlik % Co3O4 ajralib RESEARCH AND EDUCATION ISSN: 2181-3191 VOLUME 4 | ISSUE 11 | 2025 Multidisciplinary Scientific Journal December, 2025 24 chiqadigan qayta ishlash texnologiyasi taklif qilingan. Ushbu oksidning qo‘shilishi ko‘k shisha olish imkonini bergan, bu esa kobalt tutgan chiqindilarning sof kobalt oksidi o‘rnini bosuvchi sifatida qo‘llanilishini tasdiqlaydi [3-5]. Shisha idish tarkibida qo‘llaniladigan texnik glinozyomni gazkimyo majmuasi chiqindisi tarkibida mavjud glinozyom bilan almashtirish imkoniyatlari chuqur tahlil qilingan bo‘lib, olib borilgan ilmiy tadqiqotlar natijasida chiqindi tarkibidagi ingredientlar shishaning fizik-kimyoviy hamda ekspluatatsion xossalariga salbiy ta’sir ko‘rsatmasligi aniqlangan. Kimyoviy, differensial-termik va rentgenografik tahlil usullari asosida mazkur chiqindidan shisha qaynatish jarayonida foydalanish mumkinligi asoslab berilgan [6-7] NATIJALAR VA MUHOKAMA. Shunday texnogen chiqindilardan biri bu tarkibida kobalt saqlovchi chiqindi hisoblanadi. Bu tur chiqindi BK-6, BK-10, BK-16 kabi volframsaqlovchi qotishmalarni ishlab chiqarishda chiqindi mahsulot sifatida hosil bo‘ladi. Bunda yuqoridagi qotishmalar kalsinirlangan soda eritmasi ishtirokida termik ishlovdan o‘tkaziladi, natijada volfram eritmaga o‘tadi va cho‘kkindi sifatida esa tarkibida kobalt saqlovchi cho‘kma hosil bo‘ladi. Xosil bo‘lgan cho‘kma suvsizlantirilib maxsus chiqindi saqlash joylariga yuboriladi. Ushbu cho‘kmaning spektral tavsifi uning tarkibida kobalt oksidlari bilan birga kremnezem, oz miqdorda kalsiy, volfram va temir oksidlari mavjudligini ko‘rsatadi. Ushbu chiqindini DTA taxliliga ko‘ra 160, 340, 860 va 920 °C haroratlarda entotermik effektlar xosil bo‘lishi aniqlangan. Bunda 160 va 340 °C harorat orolig‘ida yuzaga kelgan endoeffektlar massa tarkibidagi suv va organik birikmalarni bug‘lanishi va yonishi bilan bog‘liqdir. 860 va 920 °C haroratlardagi endoeffektlar esa, farazimizcha massa tarkibidagi Co3O4 parchalanishi bilan bog‘liq. Mazkur chiqindining kimyoviy tarkibi o‘rganilganda, uning tarkibida(mas.%): Co3O4 - 36,72; SiO2 - 45,95; CaO -16,17; Fe2O30,02 mavjudligini ko‘rsatdi. Rentgenostrukturaviy taxlil ko’rsatgichlariga asosan kukun holidagi kobalt oksidining kristall panjara tuzilishi shpinel tipida bo’lib, elementar yacheyka ko’rsatgichlari a=8,068±0,003 Ӑ ga teng, bu Co3O4 uchun xos bo’ladi. Bir vaqtning o’zida (1350 oC) da olingan namuna parametrlari shuni ko’rsatadiki, Co3O4 yuqori temperaturada 950-960 oC da 0,1 MPa kislorodning pasial bosimida CoO ga parchalanadi va kristall tuzilishi NaCl parametrlariga a=4,268±0,003 Ӑ ga teng bo’ladi. Ushbu chiqindini rangli shishalar olishda qo‘llash imkoniyatlarini o‘rganish maqsadida maishiy ro‘zg‘or buyumlari ishlab chiqarishda qo‘llaniladigan shisha tarkibi asos qilib olinib, unga toza xoldagi kobalt oksidi va chiqindi kiritildi va bir qator shisha omihtalari tayyorlandi. Bunda shisha tarkibi quyidagi ingredientlardan iborat: SiO2-75,0; Na2O-15,0; CaO-5,0; MgO-3,0; K2O-1,0; V2O3 -1,0. Xom ashyo sifatida RESEARCH AND EDUCATION ISSN: 2181-3191 VOLUME 4 | ISSUE 11 | 2025 Multidisciplinary Scientific Journal December, 2025 25 esa Ugun kvars qumi, dolomit (Dexqonobod), kalsinirlangan soda(QSZ), potash(k.t.), bor kislotasi(k.t.) ishlatildi. Rang beruvchi ingredientlar miqdori 0,1 dan 1,0 % gacha qilib belgilab olindi. Chiqindini shisha omixtasi tarkibiga qo‘shishda uning tarkibidagi qo‘shimchalar ham inobatga olinib shisha omixtasi tayyorlandi. Shisha namunalarini qaynatish yuqori xaroratli laboratoriya xumdonlarida amalga oshirildi. Shisha omixtalari shamotdan tayyorlangan tigellarga joylandi. Maksimal xarorat 1350-1400 °C va bu haroratda ushlab turish vaqti 30-40 min. Shisha namunalarining qaynab eritilganligi va bir jinsliligi undan “ip cho‘zish” orqali baxolandi. Olingan namunalarning vizual tekshirish natijasiga ko‘ra rang beruvchi ingredientlarning ta’siri diyarli farqlanmasligi kuzatildi. Ochiq zangori rang olish uchun 0,1-0,3 % miqdorida to‘q ko‘k rang olish uchun esa 0,5-0,7 % miqdorida kobalt oksidini qo‘llash maqsadga muvofiqligini ko‘rsatdi. Tadqiqot natijasiga ko‘ra kobalt saqlovchi chiqindini qo‘llab ko‘k rangli shishalar olish imkoniyati mavjudligini, chiqindini an’anaviy texnologik ishlov berish usullari asosida ishlab chiqarishga qo‘llash mumkinligi aniqlandi. Ko‘k rangli shisha olish shisha sanoatga juda muhim hisoblanadi. Shishasozlik amaliyotida ko’k rangli shishalarni olish uchun kobalt oksididan yoki tuzlaridan foydaniladi biz tajribalarda kobalt saqlovchi chiqindilardan foydalandik. Tadqiqot o’tkazish uchun shisha omixtasidan 50gr o‘lchab oldik va 0,5; 1; 1,5; 2,0; 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0 % (mass %) miqdorida kobalt saqlovchi chiqindini kiritdik. Shisha omuxtasiga ishlov berish 1450 oC da 40min davomida amaga oshiriladi. Olingan shisha namunalarni rangi shu ko‘rsatkichni aniqlashga moslashgan laboratoriya qurilmasida ranglanish darajasini aniqlash orqali bajarildi. Tajribadan olingan natijalar quyidagi jadvalda keltirilgan: Jadval-1 Shisha massasni ranglanish darajasiga kobalt saqlovchi chiqindining ta’sirini o’rganish natijalari № Kobalt saqlovchi chiqindining miqdori Ran gla-nish darajasi Vizual tavsifi ГОСТ 520222003 talabi 1 1,0 27 Shaffof va tiniq Javob bermaydi 2 1,5 43 Shaffof va tiniq Javob bermaydi 3 2,0 67 Shaffof va tiniq Javob bermaydi 4 2,5 75 Shaffof va tiniq Javob beradi 5 3,0 79 Shaffof va tiniq Javob beradi RESEARCH AND EDUCATION ISSN: 2181-3191 VOLUME 4 | ISSUE 11 | 2025 Multidisciplinary Scientific Journal December, 2025 26 6 3,5 96 Shaffof va tiniq Javob bermaydi Olingan natijalar asosida shisha mahsulot rangiga kobalt saqlovchi chiqindilarning ta’sirini o’rganishning bog’liqlik grafigini chizamiz. Rasm-1. Rangning tiniqligiga kobalt saqlovchi chiqindining tasiri. Shisha omixtasi tarkibiga kobalt saqlovchi chiqindini kiritish natijasida ГОСТ 52022 talabiga javob beruvchi rangga ega bo‘lgan shisha massasi olish mumkin. Bunda maqbul variant sifatida kobalt saqlovchi chiqindining 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5 % miqdorlarda kiritdik. 2,5 va 3,5 % miqdorida kiritilgan massalarda krisstallanish alomati kuzatildi. Bu namunalarning sirti yuzalarida xiralashgan qatlam xosil bo‘lishi orqali namoyon bo‘ldi. Spektral pigmentatsiya nuqtayi nazaridan, kobalt ionlari (asosan Co²⁺) shisha matritsasida barqaror joylashib, ko‘rinadigan spektrning 500–650 nm oralig‘ida kuchli yutilish zonalarini hosil qiladi. Bu holat d–d elektron o‘tishlar bilan bog‘liq bo‘lib, intensiv ko‘k va ko‘k-binafsha ranglarning shakllanishiga sabab bo‘ladi. Optik xossalar tahlili shuni ko‘rsatadiki, kobalt saqlovchi chiqindilar qo‘shilishi shishaning yorug‘lik o‘tkazuvchanligini selektiv ravishda kamaytiradi, rang barqarorligini esa oshiradi. Optimal konsentratsiyada qo‘llanganda shaffoflik saqlanib qoladi va rang to‘yinganligi yaxshilanadi. Strukturaviy tahlillar kobalt ionlarining shisha tuzilmasida modifikator sifatida ishtirok etishini tasdiqlaydi. Ular Si–O–Si bog‘lanishlarining lokal qayta tashkil etilishiga olib kelib, amorf strukturaning zichlashuvini ta’minlaydi. Natijada mexanik va termik barqarorlik ko‘rsatkichlari yaxshilanadi. Olingan natijalar kobalt saqlovchi texnogen chiqindilardan foydalanish rangli shisha ishlab chiqarishda pigmentatsiya samaradorligini oshirish, mahsulot sifatini yaxshilash va ekologik xavfsizlikni ta’minlash uchun ilmiy va amaliy jihatdan istiqbolli ekanligini ko‘rsatadi. RESEARCH AND EDUCATION ISSN: 2181-3191 VOLUME 4 | ISSUE 11 | 2025 Multidisciplinary Scientific Journal December, 2025 27 XULOSA. Olib borilgan tadqiqotlar kobalt (Co²⁺) saqlovchi texnogen chiqindilardan zamonaviy qurilishbop rangli shisha materiallari olishda samarali pigmentatsiya manbai sifatida foydalanish mumkinligini ilmiy jihatdan tasdiqladi. Shisha massasiga kiritilgan Co²⁺ ionlari ko‘rinadigan spektrning 500–650 nm oralig‘ida selektiv yutilish zonalarini hosil qilib, d–d elektron o‘tishlar hisobiga barqaror ko‘k rang shakllanishini ta’minladi. Shuningdek, Co²⁺ ionlarining shisha matritsasida barqaror disperslanishi materialning termik va optik mustahkamligini oshirishi aniqlandi. Texnogen chiqindilardan foydalanish orqali xomashyo resurslarini tejash, ishlab chiqarish tannarxini kamaytirish hamda ekologik jihatdan maqbul rangli shisha materiallarini yaratish istiqbollarini belgilab beradi hamda ularni qurilish materiallari sanoatiga joriy etish uchun ilmiy-amaliy asos bo‘lib xizmat qiladi. ADABIYOTLAR RO‘YXATI 1. Мелконян Р.Г. и др. Хромсодержащие отходы для производства декоративно-облицовочных материалов/ Мелконян Р.Г., Тимонина Г.П., Галустян О.Н.// Стекло и керамика.- 1986.- № 1.- С. 8-9. 2. Мелконян Р. Г. Экологические проблемы утилизации отходов горной промышленности для производства стекла и стройиндустрии //Вестник науки и образования Северо-Запада России. – 2017. – Т. 3. – №. 1. – С. 58-69. 3. Бабаев З. К., Казаков, У. А. и др. Состав и некоторые свойства зеленого стекла на основе минерального сырья Узбекистана //Научные горизонты. – 2018. – №. 4. – С. 135-142. 4. Yunusov M. Y., Babaev Z. K., Matchonov Sh. K., Buranova D. B., & Matchonov Sh. Sh. On the use of cobalt-containing metalurgical waste to obtain colored glass and glass enamel //Glass and Ceramics. – 2022. – Т. 79. – №. 7. – С. 300-305. 5. Бабаев З. К. и др. Синтез легкоплавких стекол на основе минерального сырья Узбекистана для эмалирования стали //Universum: технические науки. – 2019. – №. 4 (61). – С. 33-36. 6. Бабаев З. К., Казаков У. А., Сабуров О. Р., Назарбаева Н. А. К., & Ражапов Ш. Х. Замена глинозема в составе шихты тарного стекла на глиноземсодержащие отходы газохимического комплекса //Universum: технические науки. – 2018. – №. 5 (50). – С. 44-48. 7. Бабаев З. К., Казаков У. А. Состав и некоторые свойства зеленого стекла на основе минерального сырья Узбекистана //Научные горизонты. – 2018. – №. 4. – С. 135-142.