химический каталог




Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2.

Автор Большаков К.А.

т шлака 3000— 3800 кВт-ч. Выплавляют шлаки в руднотермических печах мощностью 3000—5000 кВа. Шлаки в расплавленном состоянии разрушают большинство огнеупорных материалов, поэтому режим плавки подбирают так, чтобы на стенках печи образовывался слой гарниссажа.

Сейчас изыскиваются другие, более эффективные методы предварительной переработки титановых концентратов. Эта проблема стала особенно острой в связи с резким ростом потребности в рутиле, необходимом для получения TiCl4 и для непосредственного использования. Дефицит в природном рутиле предполагается покрыть за счет производства синтетического рутила 134, 45, 46].

Плазменный метод. Сущность этого метода получения ТЮ2 заключается в высокотемпературной обработке ильменитового концентрата в плазменной электродуговой печи, в которой создается температура до ~17 000°. Опытные данные, полученные на установке мощностью 1200 кВт, показывают, что удельный расход электроэнергии ~2,2 кВт-ч на 1 кг ильменита, т. е. сравним или даже меньше, чем при электродуговой плавке титановых шлаков [47].

Селективное выщелачивание. Этот метод получения синтетического рутила наиболее технически отработан и близок к широкому использованию в промышленности. Один из его вариантов заключается в следующем. Ильменитовый концентрат подвергают окислительному обжигу при 500° в печи кипящего слоя с целью разрушения его структуры и облегчения последующего восстановления. Концентрат восстанавливают 0,5 ч водородом при 900° также в печи кипящего слоя. Железо может быть восстановлено до Fe (II) или Fe°. Восстановленный материал обрабатывают (4 ч) при 104° соляной кислотой, при этом удаляются практически все железо и большая часть примесей. Получаемый синтетический рутил содержит до 95% ТЮ2.

Наиболее сложна в этом методе регенерация соляной кислоты. Один из вариантов, позволяющий утилизировать до 98% кислоты, заключается в распылении раствора, содержащего HQ, FeCl2 (FeCl3) в реакторе, где, сжигая нефть или газ, поддерживают температуру ~1000°. В реакторе быстро испаряется вода, железо окисляется до FeO и образуется хлористый водород. FeO удаляют через нижний конус реактора, а пары воды и хлористый водород направляют в абсорбционную башню. Из башни соляную кислоту с концентрацией 21—36% снова направляют на выщелачивание [48, 49].

Селективное восстановление. Сущность способа заключается в восстановлении титанового концентрата древесным углем или сажей при 1100—1150°, т. е. ниже температуры плавления ильменита. Восстанавливают в присутствии NaCl или СаС12 (до 20%), образующих жидкую фазу, которая способствует укрупнению частиц восстановленного железа. Спек измельчают до крупности 170 меш, подвергают магнитной сеперации; фракции отмывают от солей водой. В конечные продукты извлекается 96—99,5% Ti и Fe. Титановый продукт, содержащий до 84—90% ТЮ2, легко хлорируется. Магнитная фракция, содержащая Fe° (93—96%) и FeO, может быть использована для изготовления металлокерамических изделий [50].

Селективное гидрохлорирование. Селективное гидрохлорирование ильменита основано на реакции

4FeTi03 + 12НС1 + Оа = 4FeCl3 + 4ТЮ2 + 6Н20 (25)

Реакция (25) протекает при сравнительно низкой температуре; AG° реакции в интервале 100—1000° изменяется в пределах от —103,2 до —87,0 ккал на моль НС1:

ТЮа + 4НС1 :jЈ TiCl4 + 2Н20 (26)

Si02 + 4HCI SiCl4 -f- 2H20 (27)

В том же" интервале температур для реакций (26) и (27) AG° имеет положительное значение; следовательно, образования TiCl4 и SiCl4 происходить не должно (табл. 63). Ильменит хлорируют смесью хлористого водорода и воздуха при 700°. При этой температуре достигается необходимая скорость реакции. Большинство примесей, находящихся в ильмените (V, Al, Са, Mg, Мп), легко образуют хлориды под действием НС1, так как AG° этих реакций отрицательно. VC14 и VOCl3, имеющие низкие температуры кипения, отгоняются вместе с FeCl3. Остальные хлориды большей частью остаются в твердой фазе и могут быть отмыты водой. В зависимости от состава исходного сырья полуТАБЛИЦА 63

ДС нек

страница 144
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205

Скачать книгу "Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2." (3.06Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
свадебный букет белый оранжевый купить
подставка под благовония
билеты концерт токио хотел
дистанционные курсы для секретаря делопроизводителя

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)