химический каталог




Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2.

Автор Большаков К.А.

олько плавиковой или серной кислотой, поэтому из цикла экстракции непрерывно выводят часть ТБФ на регенерацию H«S04 или вакуумной перегонкой [15, 16, 61, 69, 79, 93, 99—103].

ИоннЪьй обмен. Разделение Zr и Hf ионообменным методом основано на различии в способности их ионов адсорбироваться на ионообменных смолах. В водных растворах они присутствуют в виде катионов или

комплексных анионов. Вследствие этого для разделения можно использовать как катионообменные.такианионообменные смолы. При низкой кислотности на катионообменных смолах несколько лучше адсорбируется гафний. Но наибольший эффект разделения достигается не при сорбции, а при элюировании (вымывании) Zr и Hf из смолы растворами различных комплексообразователей — кислотами щавелевой, лимонной, чаще серной. Процесс ведут так. В колонке, заполненной смолой, полностью сорбируют оба металла. Затем их селективно элюируют. Гафний, имеющий меньшую склонность к комплексообразованию, вымывается в последнюю очередь (рис. 108). При использовании анио-нообменных смол сорбцию ведут из сильнокислых растворов Zr и Hf в плавиковой или серной кислотах. Ими же элюируют. Ионообменным методом за одну операцию в колонке можно получить чистые Zr и Hf, но извлечение невелико. Значительная их часть распределяется по фракциям с различным соотношением между ними. Ионообменный метод мало производителен — 0,05 г/ч на 1 см2 поперечного сечения колонки [13—16, 100].

Селективное восстановление. Метод основан на избирательном восстановлении ZrCl4 порошком циркония и последующем диспропорцио-нировании полученного ZrCl3 (рис. 109). Возможность такого восстановления видна из сопоставления свободных энергий образования (G°) ZrCl4 и HfCl4, которые при 427° соответственно равны — 187,1

циркония и гафния:

зависимость концентрации (I) и степени чистоты (2) циркония от объема элюирующего раствора

и —210,4 ккал/моль. Процесс проводят в вакууме. В зависимости от температуры и давления паров ZrCl4 восстановление идет с преимущественным образованием ZrCl3 или ZrCl2:

3ZrCl4 + Zr ZrCl4 + Zr : 4ZrCl3 (АСудоо^ = — 109,0 ккал)

2ZrCl2 (A^QQOJ^ = 44,0 ккал)

(129) (130)

В интервале 350—375° преобладает реакция (129), выше 450—500°— реакция (130). Повышение давления паров ZrG4 (;> 300 мм рт. ст.) при 400° смещает равновесие в сторону образования ZrCl3. В указанных условиях частично восстанавливается и HfCl4 (131); образующийся HfCl3 может вступать во взаимодействие с ZrCl4:

3HfCl4 + Zr з? 3HfCl3 + ZrCl3 (kG°7QOoK = — 83,1 ккал) HfCl3 -f ZrCl4 ZrCls -f HfCl4 (&G°7Q.OK = — 12,5 ккал)

(131) (132)

Общее число реакций, которое может протекать в системе, велико (более 40), что затрудняет термодинамический анализ. Не менее сложно и экспериментальное ее изучение вследствие необходимости соблюдать особые условия работы с низшими хлоридами и пирофорным порошком циркония. Практически все реакции в системе твердофазные, равновесия устанавливаются за длительное время (20—100 ч).

Равновесные коэффициенты разделения, найденные как отношения давления паров HfCl4 и ZrCl4 над соответствующими твердыми низшими хлоридами, довольно велики. Для системы HfCl3/ZrCl3 0 = 18—25, в случае HfCl2/ZrQ2 |3 = 80—190. Однако в реальных условиях эффективный коэффициент разделения колеблется в пределах 2,7—4,8, несколько увеличиваясь с повышением содержания гафния в исходной смеси тетрахлоридов. Смесь тетрахлоридов рекомендуют восстанавливать при 400° и давлении паров ZrQ4 380—760 мм рт. ст. 4—8 ч; при этом в трихлорид восстанавливается 90—95% ZrCl4. Тетрахлорид гафния вместе с невосстановленным ZrCl4 отгоняют в виде гафниевого концентрата, содержащего 10—15% Hf. Затем

ZrQ3 нагревают 3 ч при 550°; при этом он полностью диспропорциони-рует (133), образующийся ZrCl4, содержащий 0,18% Hf, отгоняется:

2ZrCl3 ^ ZrC[2+ ZrCI4

(133>

Оставшийся в аппарате твердый ZrCl2 используют для восстановлен ния новой порции ZrCl4 по обратимой реакции. Сведений о промышленном применении этого метода нет [15, 16, 90, 104—106].

Ректифик

страница 195
< 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
сковорода для стейков lodge square grill pan
как управлять пультом от гироскутера
схема щита korf acw cr1-33-s-s1/n
сетка дорожная

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
(24.05.2017)