химический каталог




Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2.

Автор Большаков К.А.

(87)

Реакции (86) и (87) могут протекать одновременно. При мольном соотношении Na2C03 : ZrSi04, равном 2 (весовое соотношение 1,26), в спеке преимущественно находится Na2Zr03; при соотношении 1,2 (весовое 0,76) — Na2ZrSi05. Так как температура спекания достаточно высокая, определенное развитие приобретают побочные реакции, в частности реакции, приводящие к образованию ZrOz- Разложение циркона мало зависит от количества соды и равно 95—97% [12, 13, 15].

Выщелачивание спека (плава). Плав измельчают и выщелачивают водой, чтобы перевести В раствор Na2Si03 и избыток NaOH. Однако полностью отделить кремниевую кислоту не удается, так как Na2Si03 не гидролизуется только в растворах с концентрацией NaOH выше 14 и. В раствор переходит также большая часть NaA102. В осадке остаются цирконат натрия, цирконосиликаты, примеси SiOa-xH20 и Fe203-#H20, немного ZrO(OH)2-#H20, образующейся при гидролизе Na2Zr03.

Остаток после водного выщелачивания обрабатывают кислотами, В раствор переходит цирконий и примеси — железо, титан, алюминий и др. Кремниевая кислота В зависимости от концентрации кислоты, ее природы и температуры выделяется В виде плотного порошка либо образует гели и золи. Золи кремниевой кислоты обладают максимальной устойчивостью В интервале концентраций кислот 0,0005—0,5 н. Наибольшая же скорость коагуляции наблюдается при рН 5—6 либо при концентрации кислот выше 2—3 н. Более сильным коагулирующим действием обладает серная кислота. Отделить кремниевую кислоту — сложная технологическая задача, коагуляция ее может продолжаться сутками. Для ее ускорения растворы нагревают и вводят в них столярный клей или другие коагулянты. Содовый спек, состоящий В основном из Na2ZrSi05, выщелачивается сразу кислотой. В этом случае количество Si02-xH20 значительно больше, так как предварительно ее не отделяют. Кремниевая кислота адсорбирует довольно много циркония, что вызывает его потери.

Для разложения спека используют соляную кислоту (18%) или серную. Применение H2S04 имеет некоторые преимущества: она дешевле, кремниевая кислота отделяется проще. Однако с ее применением связаны дополнительные трудности при последующей очистке циркония от примесей [13, 15, 59].

Спекание с известью. Взаимодействие циркона с СаО начинается при 1100°, но с достаточной скоростью реакция идет при 1400—1500°. Высокая температура спекания объясняется меньшей реакционной способностью СаО по сравнению с Na20(AG° образования СаО и Na20 соответственно —145,9 и —88,3 ккал/моль). Химизм взаимодействия циркона с СаО довольно сложен и определяется равновесиями в системе Zr02 — Si02 — СаО, в которой существует 9 соединений, между которыми возможно до 40 реакций. Термодинамический анализ показал, что в широком интервале температур наиболее вероятны реакции (88, 89, 90) (табл. 80):

ZrSi04 + ЗСаО ^ CaZr03 + Ca2Si04 (88)

ZrSi04 -f2Ca2Si04 ^ CagZrSi209 + CaSi03 (89)

Фазовый состав и количественные соотношения между различными соединениями в продуктах спекания зависят от соотношения исходных компонентов, температуры и времени. С увеличением содержания СаО увеличивается вероятность образования силикатов большей основности, метацирконата CaZr03 и цирконосиликата Ca3ZrSi209; с уменьшением содержания СаО и повышением температуры преимущественное развитие получают реакции образования метасиликата CaSi03

и Zr02.

В условиях реального процесса спекания большое значение приобретают кинетические факторы; как правило, равновесное состояние не достигается. Поэтому в спеке повышено содержание CaZr03 и Ca2Si04, которые являются первично образующимися соединениями при взаимодействии циркона с окисью кальция независимо от их соотношения. Кинетику процесса, за исключением начальной стадии, определяет диффузия. В присутствии СаС12 существенно увеличиваются скорости реакций, в особенности тех, которые протекают с участием СаО или циркона. Действие СаС12 можно объяснить тем, что в его расплаве растворяется СаО, благодаря чему ускоряется перенос ее в зону реакции. (При 1000° растворимость

страница 182
< 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
курсы бухгалтер кассир
Установка иммобилайзеров Pandect
купить дворники на авто
заказать такси в москве недорого микроавтобус

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
(04.12.2016)