химический каталог




Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2.

Автор Большаков К.А.

тво примесей; полная же очистка от железа и титана достигается только при повторной перекристаллизации (табл. 81). После двух перекристаллизации содержание примесей в нем не превышает 0,01% [13—15, 29].

Таблица 81

Растворимость некоторых комплексных фторидов в воде

Соединение Температура, CC Растворимость, г/л Соединение Температура,

°C Растворимость, г/л

Na2SiF6 K2SiF6 K2A1F5 K2FeF5 20 25 25 25 6,4 1,77 2,23 4,1 K2TiF6 K2ZrF6 Na5Zr2FI3 22 17 18 12,0 16,3 3,87

Спекание циркона с комплексными фторидами. Эффективным методом вскрытия циркона (как и других силикатных руд) является спекание с термически неустойчивыми комплексными фторидами щелочных металлов, железа и др. Достоинство этих фторирующих агентов: низкая стоимость и селективность действия — при реакции Si02 не" затрагивается и фтор на нее не расходуется.

Промышленное применение имеет метод спекания циркона с K2SiF6. Последний получают как побочный продукт в производстве суперфосфата из апатитов.

ZrSi04 + K2SiF„ K2ZrFe + 2Si02 (91)

Уравнение (91) — суммарное выражение процесса вскрытия. Более вероятно, что вскрытие связано с диссоциацией K2SiF6 и протекает по стадиям:

K2SiF6 SiF4 Н- 2KF (92)

ZrS104 + SiF4 ZrF4 -f 2Si02 (93)

ZrF4 + 2KF zЈ KaZrF6 (94)

Этот механизм косвенно подтверждается тем, что взаимодействие наблюдается при 600—650°, когда становится заметной термическая диссоциация K2SiF6; при 1150° давление диссоциации 760 мм рт. ст. Фтороцирконат калия термически устойчивее K2SiFe, иначе реакция (91) не была бы возможна. Кроме (92, 93, 94), между компонентами спека протекают и другие реакции, из которых наиболее важна следующая:

ZrF4 + Si02 SiF4 + Zr02 (95)

Константа ее не определена, качественные же наблюдения показывают, что при 600—700° SiF4 энергично взаимодействует с Zr02. Однако при недостатке в зоне реакции SiF4 равновесие сдвигается вправо. Образование Zr02 нежелательно, так как при последующем выщелачивании спека водой она остается в отвальном кеке. Ориентировочные константы для реакции (91) при 700 и 900° соответственно 50 и 5. Следовательно, для полноты вскрытия необходим избыток K2$iF6. Спекание осложняется тем, что при 585° K2ZrF6 плавится инконгруэнтно, образуя по перитектической реакции более тугоплавкий и менее растворимый в воде K3ZrF7. Цирконий теряется также вследствие улетучивания ZrF4, давление пара которого при 713,3° равно 7,24 мм рт. ст. Цирконовый концентрат (—200 меш) шихтуют с K2SiF6 в отношении 1 : (1,5 ~- 2,0) и КО, служащим промотором. Спекают во вращающейся печи при 650—700°. При более высокой температуре спек оплавляется, увеличиваются потери SiF4. Вскрытие циркона 97—98%. В K2SiF6, идущем на спекание, нежелательна примесь Na2SiF6, так как фтороцирконат натрия плохо растворим в воде. Спек измельчают и выщелачивают горячей водой (85°), подкисленной соляной кислотой. После фильтрования раствор охлаждают для кристаллизации K2ZrF6. Извлечение циркония в конечный продукт 85—90% [13, 15, 29, 87—89].

ХЛОРИРОВАНИЕ ЦИРКОНИЙСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ. В технологии циркония метод хлорирования сначала применяли для получения ZrCl4 и HfCl4 из двуокисей после разделения Zr и Hf с целью дальнейшей переработки их на металлы. В настоящее время хлорирование — основной способ разложения концентратов.

Хлорирование двуокиси циркония. Взаимодействие Zr02 с С12 становится заметным выше 900°. Стандартная свободная энергия реакции (96) в широком интервале температур остается положительной (рис. 96), а константа равновесия очень мала:

ZrOa -f 2С1а ;jЈ ZrCl4 + 02 (A#i°273°K = + 39,9 ккал) (96)

JOr

О 500 697 1000 Ш*С

Рис. 96. Зависимость изменения свободной энергии реакций хлорирования ZrOa и ШОа от температуры

При 1000° константа равновесия Кр = 2,4Ь10~6; в равновесной газовой фазе содержится 0,28 объемн. % ZrCl4. В присутствии углерода хлорирование Zr02 начинается при 450°:

Zr02 + С -f 2С12 ZrC!4 + С02 (Д//е°00гС = — 41,2 ккал) (97)

Zr02 + 2С + 2С!2 ZrCl4 + 2СО (АН°ШоС - — 0,1 к

страница 185
< 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 бухгалтера марьино
котлы дизельные для отопления частного дома цены
софи эллис бекстор 3 марта
клапан огнезадерживающий кпс цена

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)