химический каталог




Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2.

Автор Большаков К.А.

мент реакции. Образующийся слой продукта реакции обладает определенным диффузионным сопротивлением и препятствует проникновению второго компонента в зону реакции. Диффузионное торможение реакции этим слоем зависит от его свойств. Если продукт реакции имеет меньший мольный объем, чем непрореагировавший реагент, зерна которого он покрывает, то слой образуется рыхлый, пористый и не оказывает существенного сопротивления диффузии. Если объем продукта реакции больше объема реагента, то слой образуется плотный, диффузия затрудняется, и скорость реакции падает. Если разница между мольными объемами реагента и продукта более 15%, то продукт может отслоиться и образоваться пористость.

Большую роль в реакциях между твердыми веществами играет присутствие газовой фазы или микроколичества жидкой фазы. В этом случае площадь реакционной поверхности становится равной или близкой к поверхности одного из реагентов, и скорость реакции увеличивается в тысячи раз. Газовая фаза образуется при испарении одного из компонентов, жидкая фаза — при добавлении к шихте легкоплавких веществ или веществ, образующих легкоплавкие смеси с одним из компонентов шихты. Эти вещества, добавляемые в небольшом количестве (до ~5% от массы шихты), называются плавнями. Действие

плавня основано на переводе в жидкую фазу одного из реагентов (рис. 93). Температурный интервал эффективного действия плавня ограничен, с одной стороны, температурой его плавления или смеси с каким-либо компонентом шихты, с другой — температурой оплавления самой шихты. Следует иметь в виду, что температура оплавления тонко измельченных твердых веществ за счет избыточной свободной энергии может быть значительно ниже температуры плавления соответствующего кристаллического вещества. На один и тот же процесс

различные плавни действуют неодинаково [80—82].

ZrSi04 -f 4 NaOH

Сплавление с едким натром. При сплавлении циркона с NaOH в зависимости от соотношения компонентов образуются различные соединения (см. рис. 89). В промышленности при сплавлении на 1 вес. ч. циркона берут 1,0—1,5 вес. ч. NaOH. При этих условиях основной является реакция (85), цирконосиликаты и сложные силикаты образуются в незначительном количестве; возможно также образование ортосиликата Na4Si04:

Na.ZrOs + Na2S:03 + 2H20

(85)

Это соотношение реагентов соответствует избытку NaOH 115—170% от теоретически необходимого для реакции (85). При сплавлении примеси также реагируют с NaOH, образуя титанат Na2Ti03, феррит NaFe02 и алюминат NaA102 натрия. Тонкоизмельченный цирконовый концентрат постепенно добавляют к расплавленному едкому натру (332°). Такой порядок загрузки необходим для предотвращения выбросов из-за выделения паров воды во время реакции. По мере добавления циркона температуру повышают до 580—650°. При этом полностью удаляются пары воды, и плав превращается в ноздреватый шлак. Длительность процесса 1—2 ч, разложение минерала 90—97,5%. Сплавляют в чугунных или стальных котлах, снабженных крышками и вытяжной вентиляцией для защиты производственных помещений от брызг едкого натра и от щелочного тумана, действующего на кожные покровы и дыхательные пути человека.

Предложено также вскрывать циркон, обрабатывая раствором NaOH с концентрацией выше 60% и при температуре 280—300° в автоклаве. При автоклавном вскрытии образуется цирконосиликат Na2ZrSi05, растворяющийся в кислотах [13—15].

Спекание с содой. Взаимодействие циркона с кальцинированной содой протекает медленнее и при более высокой температуре (т. пл. Na2C03 856°). Вскрыть циркон можно, сплавляя с содой или, что удобнее с технологической стороны, спекая. Процесс начинают ниже температуры плавления соды. Температура, необходимая для завершения реакций (900—1100°), достигается в конце процесса без оплавления шихты, так как продукты реакции имеют более высокую температуру плавления, чем сода. Состав продуктов реакции зависит в основном от мольного соотношения циркона и соды:

ZrSi04 -f 2Na2C03 = Na,Zr03 + Na2Si03 -f 2C02 ZrSi04 + Na2GQ3 ?= Na2ZrSi05 + C02

(86)

страница 181
< 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
газовый котел сайм инструкция
дачные участки по рижскому направлению до 60 км - недорого
галошница для обуви купить
курсы фотошопа в москве для начинающих стоимость

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
(08.12.2016)