Изучение возможности получения фтористого алюминия минимальным содержанием двуокиси кремния
Изучение технологии получения фтористого алюминия с минимальным содержанием двуокиси кремния. Технологические параметры выдерживания остаточной кислотности алюминиевого раствора, состояния геля кремневой кислоты. Причины загрязнения фтористого алюминия.
| Рубрика | Химия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.07.2018 |
| Размер файла | 17,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http: //www. allbest. ru/
Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности, г. Баку, Азербайджанская Республика
Изучение возможности получения фтористого алюминия минимальным содержанием двуокиси кремния
Ширинова Д.Б.
Аннотация
фтористый алюминий кремневый кислота
Ширинова Дурдана Бакир кызы - доцент, кафедра нефтехимической технологии и промышленной экологии, химико-технологический факультет,
В работе описана возможность получения фтористого алюминия с минимальным содержанием двуокиси кремния. С целью достижения постановленной задачи было, проведено лабораторные опыты приближенного промышленной модели. В лабораторных условиях определены технологические параметры процесса, состояние геля кремневой кислоты, аналитические показатели раствора фтористого алюминия, причины загрязнении продукта c двуокисью кремния. Варьированием опытов установлено, что алюминий фтористый с минимальным содержанием двуокиси кремния возможно получить при строгом выдерживании остаточной кислотности при поддержании рH раствора в определенных пределах.
Ключевые слова: алюминий фтористый, двуокиси кремния, гидроокись алюминия, кремнефтористоводородная кислота.
Abstract
Shirinova D.
EXPLORЭNG THE POSSЭBЭLЭTY OF OBTAЭNЭNG ALUMЭNЭUM FLUORЭDE MЭNЭMALNYM SЭLЭCON DЭOXЭDE CONTEN
In this paper described the possibility of obtaining fluorid receive with a minimum content of silicon dioxide. With a view to achieving the objectives of undernourished was conducted laboratory experiments to approximate an industrial model. The lab identified technological process parameters status of silicic acid gel, analytical indicators solution fluoric aluminum, causes contamination of the product (c) silicon dioxide. Various experiments established that fluorid receive with a minimum content of silicon dioxide may receive in strict keeping with the residual acidity while maintaining pH of a solution of certain limits.
Keywords: aluminum fluoride, silicon dioxide, aluminium hydroxide, hexafluorosilicic acid.
Фтористый алюминий получается в результате взаимодействие кремнефтористоводородной кислоты (являющейся продуктом абсорбции тетрафторида кремния, выделяющегося при разложении апатита серной кислотой в производстве суперфосфата) и гидрата окиси алюминия [1].
Процесс протекает аналогично механизму взаимодействия кремнефтористоводродной кислоты с едкими щелочами.
Реакция протекает в две стадии, причём на первой, сравнительно быстро идёт нейтрализация свободных Н+ ионов, присутствующих в водном растворе кремнефтористоводородной кислоты за счёт резкого смешения вправо положения электролитической диссоциации фтористоводородной кислоты вызванного связыванием в относительно прочный комплексной ион SiF6--. Во второй стадии происходит нейтрализация Н+ ионов, образующихся в растворе за счёт медленного молекулярного процесса разложения SiF6--ионов. Таким образом, процесс взаимодействия кремнофтористоводородной кислоты с гидратом окиси алюминия идет по реакции: На первой, сравнительно быстрой происходит образование кремнефтористого алюминия:
3H2SiF6+2Al(OH)3=Al2(SiF6)3+6H2O
A на второй стадии, относительно медленной, его разложение, сопровождающееся образованием фтористого алюминия, двуокиси кремния и фтористоводородной кислоты:
Al2(SiF6)3 +6H2O=2AlF3+3SiO2+12HF
Фтористоводородная кислота, выделяющаяся в результате разложения кремнефтористого алюминия, взаимодействует с избытком гидрата окиси алюминия:
12HF+4Al(OH)3=4AlF3+12H2O
Суммарный процесс взаимодействия кремнефтористоводородной кислоты с гидратом окиси алюминия можно записать следующим образом:
H2SiF6+ 2 Al(OH)3=2AlF3+SiO2+4H2O
Образующаяся по реакции двуокись кремния может находиться в виде золя и геля кремнёвой кислоты в зависимости от содержания остаточной кислотности. Гель по-своему состоянию представляет более объёмный осадок, полученный осаждением коллоидов в виде хлопьев или полученный при однородном застывании золей. Будучи в меньших, чем гель, размерах частички золя кремнёвой кислоты могут проходить через поры фильтрующего полотна [2] и таким образом, увеличивать содержание двуокиси кремния в растворах, идущих на кристаллизацию.
Работа состояла в том, чтобы определить те условия, при которых идёт процесс образования геля кремнёвой кислоты т.е. более крупных частичек, которые не смогли бы пройти через поры фильтрующего полотна. Исследования проводились следующим образом:
В химический стакан ёмкостью в один литр отмеривали 400мл кремнефтористоводородной кислоты концентрации 130~140 г/л. Затем нагревали её до температуры 850С и добавляли по расчёту гидрат окиси алюминия при непрерывном перемешивании, в течение 25-30 минут.
Полученную пульпу фильтровали аналогично как на ленточном вакуум-фильтре в производственных условиях. В отфильтрованном растворе определяли, как указывалось выше, остаточная кислотность, рН раствора и содержание двуокиси кремния. Растворы фтористого алюминия, полученные в лабораторных условиях содержали остаточную кислотность от 0 до 10 г/л.
При определении содержания кремнёвой кислоты в растворе и остаточной кислотности использовали методики, рекомендованные Уральским Научно-исследовательским институтом (УНИИХИМ) РФ.
Таблица 1 Аналитические данные раствора фтористого алюминия, полученные в лабораторных условиях
|
Концентрация исходной кислоты г/л |
Кол-во Al(OH)3 г |
Остаточная кислотность г/л |
pH раствора |
Содержание SiO2 в растворе г/л |
|
|
127,2 |
60,7 |
0,5 |
2,55 |
2,7 |
|
|
127,2 |
60,0 |
1,46 |
1,95 |
3,0 |
|
|
133,0 |
59,9 |
2,92 |
1,8 |
3,7 |
|
|
120,5 |
53,7 |
3,9 |
1,7 |
3,9 |
|
|
127,2 |
56,4 |
4,66 |
1,6 |
4,8 |
|
|
127,2 |
58,0 |
5,3 |
1,45 |
5,9 |
|
|
133,0 |
59,0 |
6,24 |
1,40 |
7,1 |
|
|
127,2 |
54,8 |
7,3 |
1,37 |
7,9 |
|
|
127,2 |
55,7 |
6,2 |
1,36 |
8,2 |
|
|
127,2 |
55,6 |
8,78 |
1,35 |
8,5 |
|
|
116,8 |
51,4 |
10,2 |
1,36 |
8,9 |
ПРИМЕЧАНИЕ: Определение содержания SiO2 производилось в растворе фтористого алюминия с относительной плотностью 1,18. Содержание влаги в гидрат окиси алюминия 10%.
Полученные результаты анализов сведены в таблицу. Из таблицы видно, что для достижения содержания SiO2 в продукте в пределах требований нормативно-технического документа [3] следует остаточную кислотность растворы фтористого алюминия поддерживать не выше 4,66 г/л при рН =1,6.
Указанный предел кислотности необходим также для улучшения процесса фильтрации, так как при меньшей кислотности фильтрация раствора фтористого алюминия происходит лучше.
Литература
1. Зайцев В. А., Новиков А. А., Родин В. И. Производства фтористых соединений при переработке фосфорного сырья. М. Химия, 1982. 246 с.
2. Технологический регламент производства фтористого алюминия ССФЗ. Сумгаит, 1989. Срок действия постоянно. 66 с.
3. ГОСТ 19181-78, Алюминий фтористый, технический. 27 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Методы получения и характеристика основных свойств сульфата алюминия. Физико-химические характеристики основных стадий в технологической схеме процесса по производству сульфата алюминия. Расчет теплового и материального баланса производства алюминия.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 25.02.2014Сырье, общая технологическая схема производства алюминия. Процесс получения глинозема, описание электролитической технологии получения алюминия. Его очистка и рафинирование. Определение технической топологии ТХС, специфика определения ее параметров.
лекция [308,5 K], добавлен 14.10.2009Роль многокомпонентных оксидов в химических процессах как катализаторов. Получение смешанных алюмооксидных носителей. Активация алюминия йодом и сулемой. Механизм гидролиза алкоголята алюминия. Анализ фазового состава модифицированных оксидов алюминия.
курсовая работа [259,2 K], добавлен 02.12.2012История получения алюминия. Классификация алюминия по степени чистоты и его механические свойства. Основные легирующие элементы в алюминиевых сплавах и их функции. Применение алюминия и его сплавов в промышленности и быту. Алюминий как материал будущего.
реферат [28,6 K], добавлен 24.07.2009Нахождение в природе алюминия, который входит в состав около 250 различных минералов. Его физические свойства и современный метод получения. Незаменимость алюминия для конструкций общестроительного назначения из-за легкости и коррозионной стойкости.
презентация [3,2 M], добавлен 06.04.2017Получение смешанных алюмооксидных носителей. Состояние комплексов алюминия в спиртовых растворах. Дегидратация бутанола на модифицированных оксидах алюминия. Гидролиз бинарных систем. Исследование каталитической активности. Получение алкоголятов алюминия.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 10.10.2012Ознакомление с химическими свойствами алюминия, его применение. Рассмотрение буквенно-цифровой и цифровой маркировки алюминиевых сплавов; их деление на деформируемые, литейные, спеченные и гранулируемые. История получения алюминия Гансом Эрстедом.
реферат [43,7 K], добавлен 14.12.2011Современный метод получения, основные достоинства и недостатки алюминия. Микроструктура, физические и химические свойства металла. Применение алюминия как особо прочного и легкого материала в промышленности, ракетной технике, стекловарении, пиротехнике.
презентация [1,1 M], добавлен 20.10.2014Изучение трехслойного метода электролитического рафинирования алюминия, разработка методики расчета электролизера. Нахождение в природе алюминия и его свойства. Выбор силы и плотности тока. Расчет ошиновки. Электрический и тепловой баланс. Приход тепла.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 20.11.2014Развитие алюминиевой промышленности. Основы электролиза криолитоглиноземных расплавов. Альтернативные способы получения алюминия. Электротермическое получение алюминиево-кремниевых сплавов. Субгалогенидный процесс. Электролиз хлоридных расплавов.
реферат [1,6 M], добавлен 15.08.2008Процесс получения ацетилена термоокислительным пиролизом. Зависимость максимально допустимого безопасного давления от концентрации ацетилена в смеси с азотом. Современные способы получения ацетилена. Получение алюминия из отходов переработки ацетилена.
курсовая работа [116,0 K], добавлен 11.10.2010Физико-химическая характеристика алюминия. Методика определения меди (II) йодометрическим методом и алюминия (III) комплексонометрическим методом. Оборудование и реактивы, используемые при этом. Аналитическое определение ионов алюминия (III) и меди (II).
курсовая работа [53,8 K], добавлен 28.07.2009Физико-химические основы процесса получения этилбензола в присутствии хлорида, технологическая схема процесса. Материальный баланс процесса производства этилбензола алкилированием в присутствии хлорида алюминия. Расчет теплового баланса алкилатора.
курсовая работа [551,4 K], добавлен 09.08.2012Химические и физические свойства элементов. Распространённость алюминия в природе, его миграция в природных системах. Историческая геохимия элемента. Геохимия алюминия в экосистемах Вологодской области. Методы определения и удаления из питьевых вод.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 15.07.2014Электролиз криолит-глиноземного расплава на анодах из углеродистых материалов, состав электролита и процесс рафинирования алюминия. Получение хлора при электролизе хлорида алюминия. Разработка безотходной технологии утилизации отходов производства.
курсовая работа [118,3 K], добавлен 11.10.2010Характеристика химического продукта трифторид алюминия малокремнистый технический. Химический состав и методы получения трифторида алюминия. Характеристика основного и вспомогательного сырья. Физико-химические характеристики основных стадий процесса.
курсовая работа [49,9 K], добавлен 20.06.2012Периодическая система Д.И. Менделеева. Характеристика химического элемента алюминия, его химические и физические свойства. Ценность "серебра из глины" в период его открытия. Способ получения алюминия, его содержание в земной коре, важнейшие минералы.
презентация [345,8 K], добавлен 11.11.2011Открытие алюминия датским физиком Х.К. Эрстедом. Атомная масса и электронная конфигурация элемента. Схема расположения электронов на энергетических подуровнях. Оксид и гидроксид алюминия. Химические и физические свойства алюминия, его применение.
презентация [125,5 K], добавлен 15.01.2011История получения алюминия, его физические и химические свойства, химический состав, нахождение в природе и производство. Применение в качестве восстановителя, в ювелирных изделиях, стекловарении. Сплавы на основе алюминия, алюминий как добавка в сплавы.
реферат [33,6 K], добавлен 03.05.2010Анодное оксидирование алюминия и его сплавов. Закономерности анодного поведения алюминия и его сплавов в растворах кислот на начальных стадиях формирования АОП и вторичных процессов, оказывающих влияние на структуру и свойства формирующегося слоя оксида.
автореферат [2,5 M], добавлен 13.03.2009
