166165 (624949), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Огарок и пыль рукавного фильтра после окисления поступают в реактор для выщелачивания. Сверху шахты емкости распыляется 10%МНз при температуре 40°С с отношением тв/ж=1/3. При этом оксиды Ti, Fe; карбиды W, Ti и бентонит будут в осадке, а W, Co, Zn, Си перейдут в раствор.

4.1.2.5.Фильтрация.

Раствор и осадок после выщелачивания отфильтровываются на НУТЧ фильтре. Осадок идет на разделение и извлечение Ti, Fe; карбиды возвращаются на грануляцию, а раствор перекачивается из-за разности давлений в сборник и идет на следующую стадию.

4.1.2.6. Осаждение вольфрамовой кислоты.

Раствор содержащий целевые вещества в различных их соединениях обрабатывается 19,8% НС1 кислотой при 40°С. При этом будет образовываться осадок вольфрамовой кислоты, а все остальное будет находиться в растворе.

4.1.2.7.Фильтрация.

Раствор и осадок после осаждения отфильтровываются на НУТЧ фильтре, при этом идет дополнительное введение 2%НС1 для отмывки вольфрамовой кислоты и кислота направляется на сушку и прокалку. Раствор, содержащий аква комплексы Со, Zn, Си пойдет на дальнейшее разделение, предположительно методом экстракции.

4.1.2.8.Сушку и прокалку.

Ведем процесс во вращающихся печах при температуру 750-800°С. Вода упаривается при сушке, а конечный получается после прокаливания W03.

4.1.2.9. Аппаратурно-технологическая схема.

Схема 2. Аппаратурно-технологическая схема переработки сплава карбидов окислительным обжигом в печи кипящего слоя.

Щековая дробилка

Печь кипящего слоя

Чашевой гранулятор

Дисковая мельница 4.1-Циклон

Рукавный фильтр

Бункер

Тарельчатый питатель

Шлюзовый питатель

Порог выгрузки

Система водяного охлаждения

Подина

Реактор выщелачивания (с распыляющимся с верху реагентом)

ПУТЧ фильтр

Шахтная емкость осаждения (колонна осаждения)

НУТЧ фильтр.

Сушильные аппараты с вращающимися барабанами.

10-Индукционная печь 11-Насос

4.2. Состав исходного сырья

Таблица 2. Состав исходного сырья.

4.3. Краткая характеристика элементов шихты

4.3.1. WC - Карбид вольфрама [12]

Молекулярная масса: 195,86

Получаются прокаливанием смеси W и С при 1400-1500°С.

Физические и химические свойства, tnn WC свыше 3000°С; плотность WC 15,6 г/см3.

Нерастворимы без разложения ни в одном из известных растворителей.

Применение: в производстве твердых сплавов.

Внешний вид: серые кристаллы

4.3.2. WO3 - Оксид вольфрама (VI) [12].

Парамагнитные желтые (оранжевые при нагревании) ромбические мелкие кристаллы (плотность равна 7,16-7,22 г/смЗ), которые плавятся при 1473°С, превращаясь в зеленую жидкость, кипящую при 1750°С. Они сублимируются, начиная от 1357°С. Мало растворимы в воде и кислотах. Растворяется в расплавах и растворах щелочей с образованием вольфраматов или поливольфраматов. Получают нагреванием металлического вольфрама при 900°С на воздухе или в токе кислорода, а также прокаливанием вольфрамовой кислоты H2WO4. Применяют в химической, стекольной и керамической промышленности для получения металлического вольфрама и его сплавов.

4.3.3.TiC - Карбид титана [12]

tun свыше 3000 °С. Карбид титана, обладающий высокой твердостью и тугоплавкостью, является компонентом жаропрочных и твердых инструментальных сплавов, абразивный материал, его используют для нанесения износостойких покрытий, для изготовления различных керамических изделий, в т. ч. тиглей и чехлов термопар, стойких к расплавленным металлам, для футеровки вакуумных высокотемпературных печей.

4.3.4. ТЮ2 - Оксид титана (IV) [12]

Встречается в природе в виде минерала рутила, анатаза (тетрагональные кристаллы) и брукита (ромбические кристаллы). Белый порошок. tra=1870°C, tKtni=30000C, плотность равна 3,6-3,95 г/см3 (анатаз), плотность равна 4,1-4,2 г/см3 [2] (брукит), плотность равна 4,2-4,3 г/см3 [2] (рутил). Разлагается выше 2927°С. Мало растворим в воде, разбавленных кислотах или растворах щелочей. Растворяется в концентрированной серной кислоте при нагревании, в расплавах гидроксидов или карбонатов щелочных металлов. Получают сжиганием металлического титана в избытке кислорода. Применяют в качестве пигмента для пластических масс, масляных красок, при производстве молочного стекла, тугоплавких стекол, фарфора, огнеупорного кирпича, в производстве эмалей, глазурей. В реакциях органической химии служит в качестве катализатора.

4.3.5.Со-Кобальт [12]

Электронная формула KL3s23p63d74s2, еион (МеМе++е) =7,86 эВ.

Степень окисления: (+1), +2, (+3, +4); валентность: (1), 2, (3,4)

Физические свойства: серебристо-серый с розоватым оттенком металл, tra=1494°C,

1кип=2960°С, плотность кобальта 8,90 г/см3

Распространенность в природе: содержание в земной коре 410"3%(масс)

Основной минерал: кобальтин CoAsS (кобальтовый блеск).

Получение: из руд пиро - и гидрометаллургическими методами. В частности на конечной стадии смесь оксидов кобальта восстанавливается углеродом в электропечах.

Химические свойства: малоактивный металл. Устойчив к действию сухого и влажного воздуха. Растворяется в разбавленных кислотах. При нагревании реагирует с кислородом, галогенами, азотом, серой и другими неметаллами.

4.3.6.СоО - Оксид кобальта (П) [12]

Серовато-зеленый кристаллический порошок с решеткой типа NaCl.1ПЛ=1935°С, плотность равна 6,45 г/см. Устойчив до 2860°С. Мало растворим в воде и других растворителях. Проявляет основные свойства. Восстанавливается до металлического кобальта водородом, углеродом, серой, алюминием. Получают действием кислорода или паров воды на металлический кобальт при температуре выше 940°С, разложением СозСч или СоаОз, прокаливанием гидроксида, сульфата, нитрата кобальта (П). Применяют для изготовления отрицательных электродов аккумуляторов, для получения окрашенных стекол, фарфора и эмалей, в качестве катализатора.

4.3.7.Со2О3 - Оксид кобальта (Ш) [12]

Черные гексагональные мелкие кристаллы. Плотность равна 5,34 г/см3. Устойчив в виде моногидрата. Превращается в СозСч при 265°С, в СоО при 940°С с выделением кислорода. Окисляет хлороводородную кислоту с выделением хлора. Восстанавливается водородом или метаном. Получают дегидратацией Со20з nt^O или прокаливанием нитрата кобальта (П) при 180°С. Применяют как пигмент для эмалей и глазурей.

4.3.8. Zn - Цинк [12]

Электронная формула KLM4s2, Еион(Ме=>Ме++е) =9,39 эВ

Степень окисления: +2; валентность: 2

Физические свойства: серебристо-белый с голубоватым оттенком мягкий металл,

U =1809°C, tjonr^OOCfC, плотность равна 7,13 г/см3

Распространенность в природе: содержание в земной коре 8,010"3%(масс)

Основные минералы: сфалерит (цинковая обманка) ZnS

Получение: из руды пирометаллургическим и гидрометаллургическим способом

Химические свойства: малоактивный металл, проявляет амфотерные свойства. Реагирует с неметаллами, водой, кислотами, щелочами.

4.3.9.ZnO - Оксид цинка [12]

Встречается в природе в виде минерала цинкита. Диамагнитные кристаллы со структурой вюртцита белого цвета. tnn=1969°C, плотность равна 5,70 г/см3. Мало растворим в воде. Растворяется в кислотах и щелочах. Обладает люминесцентными и фотохимическими свойствами. При нагревании восстанавливается углеродом, монооксидом углерода, водородом. В лаборатории может быть получен сжиганием металлического цинка или прокаливанием гидроксида, карбоната или нитрата цинка. Применяют для приготовления масляных красок, для получения некоторых препаратов, используемых в медицине и косметике, в резиновой и керамической промышленности, а также в качестве катализатора при синтезе метанола.

4.3.10. Си - Медь [12]

Электронная формула KLM4S1, Еи0н(МеМе++е) =7,72 эВ

Степень окисления: +1, +2, (+3); валентность: 1,2, (3)

Физические свойства: мягкий блестящий металл красноватого цвета, 1Ш =1085°С,

1кип=2540°С, плотность меди 8,94 г/см3

Распространенность в природе: содержание в земной коре 4,710"3%(масс)

Основные минералы: халькопирит CuFeSi, халькозин (медный блеск) CuiS, малахит Си2(ОН) 2СОз, встречается также в свободном состоянии (самородная медь).

Получение: из руд пирометаллургическим и гидрометаллургическим способом. В пирометаллургическом способе медь получается при нагревании смеси оксида и сульфида меди(1). В гидрометаллургическом - восстановлением железом (металлическим ломом) из раствора медного купороса.

4.3.11. Си2О - Оксид меди (I) [12]

Встречается в природе в виде минерала куприта. Диамагнитные кубические кристаллы, цвет которых меняется от коричневого до карминово-красного. tnn=1238°C. Мало растворим в воде. Растворяется в аммиаке или галогеноводородах. При 1025°С превращается в СиО, выше 1050°С - термически диссоциирует на элементы. Можно получить обработкой солей меди (II) щелочами или карбонатами щелочных металлов в присутствии восстановителя. Применяют в керамической промышленности в качестве пигмента.

4.3.12. СиО - Оксид меди (П) [12]

Встречается в природе и называется черной медью, мелаконитом или теноритом. Парамагнитный черный порошок (или черные кубические кристаллы). tnn=1335°C, 1пл=1026°С, плотность равна 6,45 г/см3. Мало растворим в воде. Растворяется в концентрированных кислотах, при нагревании или в иодиде аммония. Растворяется в стекле, эмалях, придавая им зеленовато-синюю окраску. Восстанавливается до меди водородом, монооксидом углерода, металлами. Получают нагреванием меди выше 80°С, водной суспензии гидроксида меди (П), прокаливанием нитрата или основного карбоната меди. Применяется в производстве стекла и эмалей в качестве пигмента, в микроанализе для определения углерода, водорода и азота в органических соединениях.

4.3.13. Fe-Железо [12]

Электронная формула KL3s23p63d64s2, ЕиОН(ММе++е) =7,90 эВ.

Степень окисления: +2, +3, (+4, +6, +8);

валентность: 2,3, (4,6, 8).

Физические свойства: серебристо-серый твердый металл, tim=1539°C, 1кип=3200°С, плотность железа 7,87 г/см3.

Распространенность в природе: четвертый (после О, Si, A1) по распространенности в земной коре элемент (4,65%(масс))

Основные минералы: магнетит РезО4, гематит Рб20з, лимонит Рв2Оз хН2О

Получение: восстановлением железной руды коксом или оксидом углерода (II).

Химические свойства: металл средней химической активности. Окисляется при обычной температуре во влажном воздухе. Растворяется в разбавленных кислотах. При нагревании реагирует с неметаллами.

4.3.14. ГеО - Оксид железа (II) [12]

Диамагнитный черный неустойчивый кристаллический порошок. Решетка типа NaCl. tm=13680C. Превращается в при нагревании на воздухе. Мало растворим в воде и щелочах. Растворяется в кислотах. Разлагает при нагревании воду. Получают окислением металлического железа, восстановлением оксида железа (Ш) СО или водородом, прокаливанием смеси Рб2Оз и порошка железа.

4.3.15. Fe2O3 - Оксид железа (Ш) [12]

Самое устойчивое природное кислородсодержащее соединение железа, которое встречается в виде минералов гематита или красного железняка. Существует три модификации: a-Fe2O3 (парамагнитна), у-Ре2Оз (ферромагнитна), 8-Ре2Оз (ферромагнитна). а-Ре2Оз представляет собой красный порошок. tra=1562°C [1], плотность равна 5,24 г/см3. Мало растворим в воде. Растворимость в кислотах зависит от температуры и продолжительности прокаливания оксида перед растворением. Получают прокаливанием гидроксида или нитрата железа (III), карбоната, сульфата железа (П) или пирита на воздухе. Применяется как пигмент для изготовления красок.

4.3.16. Бентонит [13]

Бентониты представляют собой монтмориллонитовую породу общей формулы:

(Cao,5Na) oj(Al,Mg,Fe) 4(Si,Al) 802o(OH) 4nH2

и являются разновидностью белых или сукновальных глин. Характеризуются рядом ценных свойств, таких, как высокая набухаемость в воде, способность сохранять приданную форму, тонкая дисперсность, обладают моющей, эмульгирующей, клеящей, загущающей способностями, что обусловливается свойствами ведущего минерала этих глин - монтмориллонита; последний подразделяют на щелочной - с высоким содержанием Na2O и щелочноземельный - содержащий преимущественно CaO, MgO.

Известно о применении бентонитовых глин в качестве загустителей печатных красок при набивке шелковых тканей активными и кубовыми красителями.

Таблица 3. Типовой химический состав бентонита.

4.4. Термодинамические данные компонентов сырья

Таблица 4. Термодинамические данные компонентов сырья [5].

4.4.1. Расчет термодинамических величин протекания реакций окисления

4.4.1.1.Основные реакции протекающие при обжиге.

Характеристики

Список файлов курсовой работы