химический каталог




Синтез минералов. Том 2

Автор Ю.М.Путилин, Ю.А.Белякова, В.П.Голенко и др

элементов. Добавки железа и никеля при этой температуре замедляют процесс муллитообразо-вания. Увеличение содержания ВеО, MgO, СаО до 5 % дает образцы, имеющие свыше 90 % чистого, без стеклофазы, муллита.

В настоящее время доказана высокая минерализующая роль некоторых фторидов и хлоридов металлов.

Физико-химическое исследование смеси каолинит — фторид алюминия показало [20], что при ее нагревании до температуры 575—600 °С начинается образование муллита по реакции:

5AI2Si205 (ОН)4 + 8A1F3 3 (ЗА1А • 2Si02) + 8HF + 4SiF, + 8Н20.

Значительного развития реакция достигает при 900 °С (выход составляет 88%), а при 1100 °С — проходит полностью. Дальнейшее повышение температуры ведет к кристаллизации и рас-кристаллизации муллита. По данным работы [20], необратимая реакция между каолинитом и A1F3 может протекать в открытой системе при температурах 450—575 °С согласно уравнениям: i 40

Al2Si А (ОН)4 + 4A1F3 = Al2Si A (OAlF2)4 + 4HF

или

Al2Si А (ОН)4 + 4A1F8 + 2Н20 = 2Al2Si A (OsAl2Fe,)2 + 8HF SiOs bHF^SiF4 + 2H20.

Продукт, образовавшийся по окончании реакции, состава 2Al2Si205 (03A12F2)2 представляет собой аморфную массу, отличающуюся от метакаолина большим отношением Al/Si и тем, что в решетке содержатся ионы не только кислорода, но и фтора.

Если это соединение длительно нагревать при высоких температурах, образуется топаз. Муллит при этом не образуется:

Al2SiA (OAlF2)4 3AlA-2SiF4-> AleSi205FeПри температуре 600 DC муллит образуется, если отношение каолинита к фториду алюминия A1F3 равно 1,0:0,52. Образование муллита в данном случае характеризуется реакцией

5Al2Si А (ОН)4 + 8A1F3 ЗА1А • 2S\02 ? 8HF + 6Н20 + 4Si02.

Для получения муллита с более высоким содержанием А1203 это отношение должно быть 1,0:0,65, и процесс, соответственно, характеризуется реакцией

Al2Si А (ОН), + 2A1F3 -> 2А1А ? 2Si02 + Н20 + SiF4.

При температуре 600 °С для протекания процесса достаточно 2 ч, при температурах 800—900 °С муллит образуется быстрее.

Муллиты получены также из A1F3 и Si02 в присутствии Н20 как конечный продукт двухстадийной реакции [20]: 1) выделение SiF4 и образование топаза соответственно при 600°С и 700— 900 °С; 2) образование муллита при температуре >900°С.

Состав конечного продукта зависит от величины отношения A1F3: Si02. При отношении < 1,29 образуются кварц и муллит, при отношении >1,29 и < 1,87—муллит и корунд, при отношении > 1,87 — корунд. Вода ведет себя как катализатор, реагируя с A1F3 с образованием HF, которая в свою очередь взаимодействует с Si02 с образованием SiF4.

Изучено влияние A1F3 на термический режим синтеза топаза, муллита и корунда при различных температурах [39]. Сделан вывод, что продукт спекания при 760 °С кварца с АгРз состоит из топаза и нереактивного оксида кремния, а при 1000°С образуется муллит, что обусловлено дефицитом фторида. При избытке A1FS (25%) при спекании с кварцем (780°С) образуются муллит и топаз, а при 960 °С вместе с муллитом обнаруживается корунд. При избытке A1F3 (50 %) муллит в продуктах спекания не был обнаружен. При 780°С интенсивно синтезировался топаз, при 960°С наблюдалось разложение топаза с выделением SiF4 и образованием корунда.

Синтез из расплава и газовой фазы

Шихта стехиометрического состава (А1203 и Si02) плавится при температурах 1600—1700°С. Многие исследователи изучали диаграмму состояния системы А120з—Si02 [9]. В одной из последних работ [45], посвященных этому вопросу, кристаллохимическими методами была определена область твердых растворов в системе расплав — твердая фаза муллита. Установлено, что в области твердых растворов муллита молярная доля А120з составляет 75,0— 83,6 % для состава ЗА1302-2Si02; ниже этого содержания осаждается первичная фаза а=А1203.

Н. А. Торопов в 1956 г. провел тщательное исследование системы А120з—Si02 (рис. 48), подтвердив характер конгруэнтного плавления муллита.

Для получения электроплавленого муллита исходную смесь обычно плавят В электродуговых печах и затем отливают в формы в виде блоков.

Был предложен [9] способ получения игольчатого муллита. С помощью специальной установки на подложку разбрызгивают расплав в присутствии кислорода. Состав расплава должен быть таким, чтобы аморфная пленка содержала 72—78 % А1203 и 22— 28 % Si02. После вторичного нагрева в интервале температур 1000—1500°С в течение 1—2 ч аморфная стеклообразующая пленка превращается в муллит с игольчатой структурой.

Существует методика получения игольчатых кристаллов муллита непосредственной кристаллизацией из фторсодержащего силикатного расплава, подвергающегося быстрому (30—40°С/с) охлаждению с последующим выщелачиванием во фтористоводородной кислоте [9]. Шихта (состава (в %): 2,91 NaF; 52,99 А1203; 4,82 В203; 37,48 Si02) плавится в электропечи, работающей по принципу солевой ванны, при температуре 1700— 1750°С. Затем расплав наносится на металлический лист с последующим свободным охлаждением на воздухе. Содержание муллита составляет около 70 %.

В работе [34] описан способ получения муллита методом прямого

страница 56
< 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

Скачать книгу "Синтез минералов. Том 2" (3.08Mb)


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

 

 

Реклама
возражение в суд об определении общения отца с ребенком
Стол LM TB017-26
Viessmann Vitoplex 300 TX3A 140
раскладной стол для дома

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)