Оқулық құралы Павлодар (075. 8) Ббк 34. 33 я73 м 27 С. Торайғыров атындағы пму ғылыми кеңесі ұсынған
жүктеу/скачать 3,72 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Фосфор оксиді
- Ванадий оксиді
- Галлий қосындылары
- Карбонаттар
Мысалы: Айналымдағы ерітіндінің концентрациясын мынадай сандармен алайық Na2O – 210г/л, ал Al2O3 - 105г/л; сонда αк=210·102/105·62=3,29; Al2O3 – молекулалық салмағы (27·2+16·3=54+48=102) Na2O – молекулалық салмағы (23·2+16=46+16=62) Каустиктік модулдері αк=3-4 сан аралығындағы ерітінділер төзімді ертінділер және мұндай ерітінділер бокситтің құрамындағы гидроксидті оңай еріте алады. Ал каустиктік модулдері αк=1,6-1,8 сан аралығындағы ерітінділер әлсіз, ондай ерітінділер өздігінен ыдырауға ұшырайды. Сондықтанда айналымдағы ерітінділеуге жіберілетін ерітінділердің каустикті модуль саны αк=3,0-3,5 аралығында болуы керек. Технологиялық тізбектің басында бокситті айналымдағы сілтілік ерітіндімен өңдеу кезінде ерітіндімен бокситтің қатынастық мөлшерін анықтап, ерітінділегенен кейін алюминаттық ертіндінің каустиктік модулі ыдырайтындай шамада, яғни αк=1,6-1,8 аралығында дайындау керек. Есепті (3.7) теңдеуі бойынша шығаруға болады.Осы теңдеудегі бөлшектің алымындағы сілтінің айналымдағы ерітіндімен бірге мольдік санын және (НГАС) мен кеткен жоғалымын ескеру керек. Ал бөлімінде бокситпен және айналымдағы ерітіндімен бірге кірген Al2O3 мольдік санын, сонымен қатар(НГАС) мен кеткен жоғалымын ескеру қажет. Бокситтің құрамындағы аз мөлшердегі қоспалар ерітінділеу кезінде мынадай әрекетесулер мен күйлерге түседі: Фосфор оксиді сілтіде еріп, ерітіндіге қышқыл натринонофосфор тұз пішінінде өтеді – Na2HPO4. Ерітінділеу кезінде кеннің құрамындағы 1/3 тен 2/3 дейінгі фосфор алюминат ерітіндісіне өтеді. Алюминат ерітінділерін ыдырату арқылы алынған алюминий тотығының құрамында әрқашанда P2O5-нің біраз мөлшері болады. Бірақ фосфор зиянды қоспа емес, өйткені электролиз процесі кезінде металдық алюминидің құрамына өтпейді және электролитте жиналмайды. Ол ерітілген алюминимен бірге тотықсызданып кәдімгі жай қалпына келіп, астаудан ұшып кетеді. Ванадий оксиді бокситтің құрамында аз мөлшерде болғанымен ерітіндіге сілтімен жақсы өтеді. Бокситтерді ерітінділеген кезде шамамен ванадий қосылыстарының 30% қызыл шламмен бірге үйіндіге кетеді, ал қалған мөлшері айналымдағы сілтілік ерітінділермен жиналып, алюминат ерітіндісі бірте - бірте натрий ванадатымен қанығады. Сөйтіп еритін деңгейге жеткен кезде, артық натрий ванадаты Na3VO4·7H2O алюминий гидроксидімен бірге ыдырау процесінде шөгуге түседі. Алюминий тотығын ешуақытта V2O5 қандай мөлшерде болсын ыластауға болмайды, өйткені ванадий металдық алюминидің тез арада электрөткізгіш қасиетін төмендетеді. Бокситтің құрамында ванадий қоспалары жоғарылап, ванадий тұздары ерітіндіде жинала бастаса, былай істеу керек: айналымдағы сілтілік ерітінділерден буландыру процессі кезінде қатты фазаға бөлу арқылы немесе алюминий гидроксидін ыстық сумен жақсылап жуса натрий ванадаты жақсы еритін болғандықтан сумен бірге шайылып кетеді. Галлий қосындылары бокситтің құрамында үш валентті галий түрінде әрқашанда кездеседі (шамамен 0,005%), ол өзінің қасиеттерімен алюминий қосылыстарына ұқсас келеді. Бокситті ерітінділеген кезде галий гидроксиді алюминий гидроксидімен бір уақытта ертіндіге өтіп, натрий галлатын құрайды GaOOH +NaOH +H2O = NaGa (OH) 4 (3.8) Бірақ алюминат ерітінділерін ыдыратқан кезде қатты фазаға бірінші кезекте Al(  )3 түседі, ал натрий галлаты төл ерітіндіде қалып қояды, өйткені Ga()4 комплексті иондары, Al()3 иондарына қарағанда берік болып келеді. Әйткенмен де галлаттың біраз бөлігі ыдырап, галлий гидроксиді алюминий гидроксидімен бірге қатты фазаға бөлініп түседі.
Сондықтан алюминий тотығы құрамында әрқашанда 1кг Al2O3, шамамен 10мг Ga кездеседі. Электролиз процесі кезінде алюминиге қарағанда оң зарыдтты электірленгендігіне байланысты криолитті-алюминий тотығы балқымаларында катодта алюминиймен бірге бөлінеді. Бірақ галлий алюминидің құрамында өте аз мөлшерде болғандықтан оның қасиетіне мүлде әсер етпейді. Ал айналымдағы сілтілік төл ерітінділерінің құрамында жиналған NaGa(OH)4 технологиялық әдіспен таза 6N, яғни Ga - 99,9999 металын алады. Күкірт бокситтің құрамында пирит (FeS) немесе басқада қосылыс түрінде болуы мүмкін, ерітінділеген кезде ол ерітіндіге натрий сульфиді ретінде өтіп, сілтілік натридің біраз мөлшерін өзіне қосып алады да, алюминат ерітінділерінің каустикті модулдерін төмендетеді. Карбонаттар бокситтің құрамында кальцит (CaCO3), доломит (CaCO3·MgCO3) және сидерит(FeCO3) түрлерінде кездеседі. Бокситті жоғарғы концентратты сілтілік ерітінділермен ерітінділеген кезде жартылай каустиксіздендіру реакциясы жүреді CaCO3 +2NaOH = Na2CO3 +Ca (OH)3 (3.9) Бөлінген сода айналымдағы сілтілік ерітінділерде жиналып, олардың химиялық активтілігін төмендетеді және буландыру процесі кезінде біршама қиындықтар туғызады. жүктеу/скачать 3,72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|