Өндірістік қалдықтардан галийді алу жолдары


Пән: Химия
Жұмыс түрі:  Дипломдық жұмыс
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 59 бет
Таңдаулыға:   

Нормативтік сілтемелер және шартты белгілер мен қысқартулар

Жұмыста келесі нормативтік сілтемелер және шартты белгілер мен қысқартулар қолданылды:

МЕСТ 18165-89 - Бұл стандарт ауыз суды қолдану мен алюминийдің массалық концентрациясын фотометрлік әдіс арқылы алюминонмен анықтау болып табылады. Әдіс негізінде алюминий ионы алюминонмен күлгін-қызыл түске боялады.

МЕСТ 10364-90 - Бұл стандарт шикі мұнай, оның айдау өнімдері ауыр дистилятты отындары, қалдықты мұнай өнімдері үшін қолданылады және өнімдегі 2 мг/кг кем емес өнімдерде ванадийді фотометрлік әдіс арқылы анықтау болып табылады.

  1. СШМ - сирек шашыранды металдар
  2. ЖЭС - жылу электр станциясы
  3. КШҚ - күлді‑шлакты қалдықтар
  4. ЭГЭ - электрогидравликалық эффект
  5. ПӘК - пайдалы әсер коэффицент
  6. ЭЕМ - электронды есептеуіш машина

7. ЖЭЕМ - жеке электронды есептеуіш машина

Анықтамалар

Алюминат - қиын балқитын, суда еріткенде ыдырайтын кристалдар. Алюминий тотығы өндірісінде аралық өнім, суды жақсартуға әрі мөлдіретуге, қағаз желімдеуге қолданады.

Алюминон - полифункционалды химиялық қосылыс. Алюминий және басқа бір қатар металдың фотометриясында индикатор ретінде қолданады.

Аликвота - дәл өлшеніп алынған ерітіндінің бөлігі.

Амальгама - құрамында металл қоспасы бар сынап қорытпасы. Құрамындағы сынап пен металдың арақатынасына қарай амальгама сұйық, жартылай сұйық немесе қатты күйде болады.

Автоклавтар - жоғары температура мен қысымда химиялықреакцияларды жүргізуге арналған герметикалық аппарат.

Балқыма - балқыту процесінің жеке бір жолғы циклі, сондай-ақ осының нәтижесінде алынған өнім.

Балқынды (плав) - кристалдық күйден сұйық күйге бірнеше текті фазалық ауысу.

Возгонка - қатты күйден бірден газ күйіне балқымай бірінші текті фазалық ауысу.

Кювета - сұйықтарды немесе газдарды оптикалық әдістермен зерттеуге арналған түтік.

Күйдіру - қатты материалды термиялық өңдеу реакциясы, өнімінің негізгі бөлігі де қатты күйде болады.

Күйдіргіш сілтілер - сілтілік металдардың гидроксидтері.

Купферрон ( аммоний тұзы) - аналитикалық химияда әр түрлі металдарды (Cu, Bi, Fe, Ta, Ti, V және т. б) бөлу және анықтауда кең қолданылатын органикалық реагент.

Қорытпалар - екі немесе бірнеше құрам бөліктерден тұратын балқымалардың қатаюы нәтижесінде түзілетін денелер.

Қорытпаларды анодттау - әр түрлі қорытпалардың (алюминийлі, магнийлі, титанды) бетіне қорғау және декаративті қабықшаны енгізу үшін арналған электрохимиялық процесс.

Өлшенді - талдаулық таразыда өлшеніп алынған салмақ үлгісі.

Пассивтеу (пассирование) - металл беттерін агрессивті агенттер әсеріне тұрақты етуші өңдеу әдістерінің жиынтығы.

Сүзгіш - сүзуге арналған аспап.

Сүзінді - сүзгі бетте қалатын ылғылдылығы азайған қатты зат. Оның ылғалдылығы қатты заттың түйір өлшемдік құрамына сүзгі беттің екі жағындағы қысым айырмашылығына, температураға және т. б байланысты.

Сүзу - кеуек орта немесе түйіршікті қабат арқылы сұйықтың немесе газдың өтуі.

Сілтіше - қатты қоспалардан кейбір құраушыларды бөліп алуға арналған сұйық белсенді агент.

Слюда - қабатты құрылымды алюмосиликаттар. Электр және жылу изоляциялаушы материал ұнтақталған күйде пластмассаларға резина қабыршақты толтырылған ретінде қолданады.

Шихта - берілген құрамды шикізатты қоспа.

Штейн - түсті металдардың сульфид кендерінен оларды алу кезіндегі аралық өнім.

Шлам - металды электролиздеу әдісімен тазартқанда электролиттік ыдыстың түбіне жиналатын заттар қоспасы.

Шлак - шикізатты отпен өңдегенде қалған сұйық қалдықтар қатқанда түзілетін материал.

Шпинель -сирек кездесетін түссіз минерал. Алюминий және магний оксидтерінің қосындысы MgAl 2 O 4 . Химиялық құрамы - (%) мөлшері MgO - 28, 2; Аl 2 О 3 - 71, 8; әдетте темір, хром, мырыш және марганецтің қоспалары болып табылады.

Электролизер - электролиз өткізуге арналған аппарат.

Мазмұны

Кіріспе . . .
7
: 1
Кіріспе . . .: Әдеби шолу . . .
7: 9
: 1. 1
Кіріспе . . .: Өндірістік қалдықтардан галийді алу жолдары . . .
7: 9
: 1. 1. 1
Кіріспе . . .: Алюминий өндірісінің қалдықтарынан галийді алу әдістері . . .
7: 11
: 1. 1. 2
Кіріспе . . .: Қалайы - қорғасын кендерін қайта өңдеу қалдықтарынан галийді алу . . .
7: 16
: 1. 1. 3
Кіріспе . . .: Көмірлерді қайта өңдеу қалдықтарынан галийді алу . . .
7: 16
: 1. 2
Кіріспе . . .: Өндірістік қалдықтардан ванадийді алу жолдары . . .
7: 20
:
Кіріспе . . .: Тұжырымдама . . .
7: 24
: 2
Кіріспе . . .: Тәжірбиелік бөлім . . .
7: 25
: 2. 1
Кіріспе . . .: Күлдің сипаттамасы . . .
7: 25
: 2. 2
Кіріспе . . .: Юткин эффектісі . . .
7: 26
: 2. 3
Кіріспе . . .: Құралдар мен реактивтер . . .
7: 37
: 2. 4
Кіріспе . . .: Сараптама әдістемелері . . .
7: 39
: 2. 4. 1
Кіріспе . . .: Темірді сульфосалицилді қышқылмен фотометрлік анықтау . . .
7: 39
: 2. 4. 2
Кіріспе . . .: Алюминийді алюминоммен фотометрлік анықтау . . .
7: 41
: 2. 4. 3
Кіріспе . . .: Ванадийді фотометрлік анықтау . . .
7: 43
: 2. 4. 4
Кіріспе . . .: Кремнийді тазарту әдістемелері . . .
7: 45
: 2. 4. 5
Кіріспе . . .: Силикат өлшендісінің балқытуымен ерітуін жүргізу . . .
7: 46
: 2. 5
Кіріспе . . .: Кремнийді бөлу және күлді қышқыл мен сілтіде өндеу әдістемесі . . .
7: 47
: 3.
Кіріспе . . .: Нәтижелерді талқылау . . .
7: 48
: 3. 1
Кіріспе . . .: Ванадийдің құрамын өңдеудегі сараптама әдістемелері . . .
7: 48
: 3. 2
Кіріспе . . .: Сілтісіздендіру кезіндегі галлий мен ванадийдің тәртібі . . .
7: 48
: 3. 2. 1
Кіріспе . . .: Күкірт қышқылды ортада галий, ванадий, темір және алюминийдің сілтісіздендіру тиімділігін температура мен NaCl қоспасының әсерін зерттеу . . .
7: 48
: 3. 2. 2
Кіріспе . . .: NaCl қоспасымен сілтілі ерітінділермен галий, ванадий, темір және алюминийдің сілтісіздендіру тиімділігін зерттеу . . .
7: 50
: 3. 2. 3
Кіріспе . . .: Галийдің бөліну тереңдігіне сілті концентрациясының температура мен сілтісіздендіру уақытының әсерін зерттеу . . .
7: 51
: 3. 2. 4
Кіріспе . . .: Күлді көп кезеңді өңдеу кезінде галийді бөлу тереңдігінің мүмкіндігін зерттеу . . .
7: 53
: 3. 2. 5
Кіріспе . . .: Қауіпсіздік техникасы . . .
7: 54
:
Кіріспе . . .: Қорытынды . . .
7: 55
:
Кіріспе . . .: Пайдаланған әдебиеттер тізімі . . .
7: 60
:
Кіріспе . . .: Қосымшалар . . .
7: 62

Кіріспе

Тақырыптың маңыздылығы: қазіргі замаңғы техникада сирек кездесетін металдардың рөлі барынша ұлғаюда. Жер қойнауындағы әр түрлі байлықтардың арасында сирек және шашыранды металдар ерекше маңыздылыққа ие. Сирек металдардың ерекше бағалылығы, олардың ғылым мен техниканың, өнеркәсіптің маңызды салаларында қолдануға мүмкіндік беретін қасиеттерге ие болуында. Сирек кездесетін металдар арнайы болаттар жасау өндірісі, қатты және термиялық тұрақты балқымалар, электрлік техника, электрлі вакуумдық техника мен жаңа техника салаларының даму бағытын айқындайды. Соңғы он жылда сирек металдардан жасалатын заттар номенклатурасы мен қолданыс аясы кеңейді.

Металлургияда қабылданған шартты классификацияға сәйкес сирек металдар келесі топтарға бөлінген: қиын балқитын сирек металдар тобы: бериллий, ванадий, титан, цирконий, молибден, тантал, ниобий және вольфрам; оңай балқитын сирек металдар тобы: литий, рубидий және цезий; шашыранды сирек металдар: рений, гафний, германий, таллий, теллур, селен, индий, галлий; сирек жер және сирек кездесетін металдар тобы: скандий, иттрий, церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций; радиобелсенді сирек металдар: уран, радий, торий және т. б.

Шашыранды және сирек металдардың көпшілігі жер қойнауында аз мөлшерде, шамамен пайыздың мыңнан бір бөлігіндей кездеседі (титан, ванадий, литий, бериллийдан басқалары) . Аз мөлшерде кездесе отырып, бұл металдар өнеркәсіптік шоғырларды сирек түзеді; сирек металдарды қабылдаудың қиындығы олардың жер қойнауында шашыранды түрде орналасуымен байланысты; олардың кейбірі ғана өзіндік минералдарды түзе алады (вольфрам, ванадий, молибден, литий, бериллий және т. б. ) . Селен, теллур, таллий, германий минералдар түзуіне қарамастан, олар табиғатта сирек кездеседі. Минералдарда сирек металдардың аз кездесуі оларға сипатты нәрсе және өнеркәсіптік мақсатта сирек металдарды олардан шығарып алуға тура келеді. Яғни, сирек металдар кендерін, олардың құрамындағы металдар 100-200 есеге өсу үшін өңдеу (байыту) қажет.

Сирек металдар кендерінің құрамы әдетте күрделі болып келеді, олардың құрамында өнеркәсіпке бағалы бірнеше металдар қатарынан кездеседі, сондықтан оларды тұтастай алып шығарып, ал кейін бөлу қажет. Бұл әрбір металдың физикалық және химиялық қасиетері мен ерекшеліктерін білуді қажет ететін өте қиын процесс. Көбінесе сирек металдар көп мөлшерде шоғырланған металл кендерін өңдеген кезде қатар бөлініп алынады. Мысалы, селен мен теллур - халькопирит (CuFeS) құрамында, ал индий, галлий, таллий мен германий - сфалерит құрамында (ZnS) болады. Алғашқы металдарды мысты алу кезінде қатар алады, ал екіншілерді - мырыш кенінен қатар алады. Сирек және шашыранды металдардың қасиеттері әр алуан және өте бағалы.

Барлық сирек металдардың ең бағалы қасиеттерінің қолданысы жыл сайын кеңеюде және түрленуде, сонымен қатар бұл қатынаста адамдар бұрыннан қолданатын басқа топтардың көптеген металдары олармен бәсекелесе алмайды. Сирек металдар металлургияда бағалы қасиеттерге ие қорытпаларды алу үшін кең қолданылады. Сирек металдарды болатқа және басқа металдарға қосу оларға жаңа қасиеттер береді жоғары температураларға бекемділік, серпімділік, төзімділік, электрөткізгіштік және т. б. Шашыранды сирек металдар негізінен изоморфты қоспалардың, басқа минералдардың кристалдарының құрамында өте аз мөлшерде кездеседі. Сондықтан сирек металдарды тиімді өндіру тек негізгі металдар өндірісінің қалдықтарынан алуға болады. Сонымен қатар, олардышикізаттанбөліп алу технологиялық қиындықтарын ескеру қажет.

Соңғы жылдары сирек металдарды дәстүрлі емес шикізат көздерінен алуға қызығушылық танытылуда, оларға электрлік - энергетика өндірісінің шаң мен шламдарын жатқызуға болады. Көптеген бағалы сирек металдарды алу үшін күлді - техногенді шикізат ретінде қарастыруға болады. Сондықтан сирек металдардың негізгі компонентермен қатар алынуы күлдің өңделуін болашақта тиімді етуі мүмкін.

Жылу электр станциясы (ЖЭС) күлдішлактарының утилизациясы минералды-шикізаттық базаны кеңейтуге, сонымен қатар күл үйінділерінің ауданын кішірейтіп, сол аймақтың экологиялық жағдайын жақсартуға мүмкіндік береді.

Қазақстан сирек металдар қорының үлкен көлеміне, сондай‑ақ оларды алу мен бөліп шығару технологияларына ие. Алайда бұл мүмкіндіктер қажетті шамада жүзеге асырылмайды.

Сирек металдар саудасымен айналысатын жеке меншік компаниялар ірі қорлар құрмайтынын ескерген жөн. Бұл жағдайларда мемлекет, сирек металдардың үлкен көлеміне ие бола отырып, өз бағаларын орнату және жоғары табысты алу арқылы нарықты бақылап қана қоймай, белгілі бір металды сату не сатпау арқылы маңызды саяси және әскери‑стратегиялық дивидендтерге ие бола алады.

Қаржылық және саяси дивидендтерді алумен қатар тағы бір жағымды жағы‑ бұл сирек металдарды жоғары технологияларға бартер жолымен айырбастау мүмкіндігі (шикізаттық базасы әлсіз Жапония, Оңтүстік Корея сияқты жоғары технологиялы мемлекеттер) пайда болды.

Қазақстанда шығарылатын және шығарылуы мүмкін сұранысқа ие сирек металдардың сипаттамалары:

Кадмий ‑ коррозияға қарсы жабындылар, аккумуляторлар, бояулар, жартылайөткізгіштер, реакторларға арналған біліктер өндірісінде қолданылады. Әлемдік табыс ‑ шамамен жылына 20 мың тонна. 1 кг 9 АҚШ долларын құрайды. Негізгі жеткізуші ‑ Қытай. Қазақстандағы өндіруші ‑ АҚ «Казцинк» (мүмкін боларлық көлем ‑ жылына 2, 4 тоннаға дейін) және АҚ «Южполиметалл».

Таллий ‑ жылутасушы, жартылайөткізгіш және дәрі ретінде қолданылады. Әлемдік шығарылымы ‑ жылына шамамен 15 тонна. Бағасы ‑ 1 кг шамамен 1, 3 мың доллар. Негізгі жеткізуші ‑ Қытай. Қазақстандағы өндіруші ‑ АҚ «Казцинк» және АҚ «Южполиметалл» (екі кәсіпорын да жылына 5 тоннаға дейін шығара алады) .

Галлий ‑ байланыстың және ұялы телефонның талшықты - оптикалық байланыс өндірісінде қолданылады. Әлемдік шығарылымы ‑ жылына шамамен 150-200 тонна. Бағасы ‑ 1 кг шамамен 300-400 доллар. Негізгі жеткізуші ‑ Қытай. Қазақстандағы өндіруші ‑ АҚ “Қазақстан алюминийі” (қазір 6-8 тоннадан шығарады, бірақ потенциалды мүмкіндігі - жылына 25 тонна) .

Индий - сұйықкристаллды экрандар мен плазмалық панельдер, нақтылығы жоғары аспаптарға арналған айналар, реакторларға арналған біліктер өндірісінде қолданылады. Әлемдік шығарылымы ‑ жылына шамамен 1-1, 5 мың тонна. Бағасы ‑ 1 кг шамамен 700 доллар. Негізгі жеткізуші ‑ Қытай. Қазақстандағы өндіруші ‑ АҚ «Казцинк» және АҚ «Южполиметалл» (екі кәсіпорын да бірге ‑ потенциалды түрде жылына 0, 7 тонна) .

Рений ‑ реактивті қозғалтқыштар, ыстыққа төзімді аспаптар, катализаторлар өндірісінде қолданылады. Әлемдік шығарылымы ‑ жылына шамамен 40-50 тонна. Бағасы тазалығына байланысты ‑ 1 кг шамамен 6-15 мың доллар. Негізгі жеткізуші ‑ Чили және Қазақстан (нарықтың 25%) . Қазақстандағы өндіруші ‑ РМК «Жезқазғансирекмет» (потенциалды өндірісі жылына тазалығы 63% құрайтын 8-12 тонна рений) .

Осмий - 187-ядролы технологияларда қолданылады. Әлемдік шығарылымы ‑ жылына шамамен 4 - 6 кг. Бағасы ‑ 1 кг шамамен 10 млн доллар. Негізгі жеткізуші ‑ Қытай. Қазақстандағы өндіруші ‑ АҚ «Қазақмыс».

Сондай‑ақ Үлбі металлургиялық зауыты мен Ертіс химия ‑ металлургиялық комбинаты шығаратын тантал, ниобий, бериллий қорларын құру мүмкіндігі бар.

Қазақстанда бар және шығарылатын сирек металдар берілген тізіммен шектелмейтінін атап өткен жөн ‑ бұдан бөлек иттрий, гадолиний, цирконий, церий, лантан, скандий, неодим, иттербий, диспрозий бар (Қазақстандағы жалғыз кәсіпорын - «Ертіс сирек жер компаниясы») .

Вольфрам мен молибденнің шығарылымын өсіруге болады. Бұл әсіресе «Қазақмыс» корпорациясына маңызды, себебі ол молибден өндірісі көмегімен рений шығарылымын жылдам ұлғайта алады. Қазақстанның Шұбаркөл сияқты көмір кен орындары да сирек жер элементтердің алыну көзі бола алады.

Ғылыми жаңалығы: алғаш рет электрогидравликалық эффект арқылы күлдің бойындағы сирек және шашыранды металдарды бөліп алу әдістерін жетілдіру.

Дипломдық зерттеудің мақсаты: Қарағанды көмірінің күлінен сирек металдарды тиімді алу жолдарын іздестіру болып табылады.

1 Әдеби шолу

1. 1 Өндірістік қалдықтардан галлийді алу жолдары

Жер қыртысында галлий (1, 5-1, 8) ·10 -3 масс %, теңіздер мен мұхиттардың суында - 3·10 -5 мг/л мөлшерінде кездеседі. Табиғатта өте сирек минералдар құрамында кездеседі ‑ зенгеит Ga(OH) 3 , галлит CuGaS 2 және басқалары. Галлий сфалеритте (0, 018 масс % дейін), нефелинде (орта есеппен 0, 004 масс %), натролитте (0, 1 масс % дейін), бокситтерде (орта есеппен 0, 005 масс % ), германитте (0, 7-1, 8 масс %), алунитте (0, 001-0, 06 масс %), сондай‑ақ көмір мен темір кендерінде жеткілікті мөлшерде кездеседі. Галлийдің бокситтердегі потенциалдық әлемдік қоры 1 млн. т асады, ал мырыш кендерінде шамамен 1 т дейін болады. Құрамында 35% Ga бар галлит минералынан CuGaS 2 , басқа галлий өзіндік минералдар түзбейді. Басқа элементтердің минералдарының құрамына галлий негізгі компонент ретінде кірмейді. Галлийға бай минерал ретінде германит Cu 3 (Fe, Ge) S 4 , мұнда галий мөлшері 0, 3 - 1, 85% құрайды.

Галлийдің негізгі массасы шашыраңқы күйде орналасады, жиналып, алюминий мен мырыш галийдің атомдары мен иондары мөлшерінің жақындығы мен химиялық және кристаллохимиялық қасиеттерінің ұқсастығымен изоморфты күйде бокситтер мен сфалериттерде кездеседі. Сонымен қатар галлий басқа минералдар мен қазбалар құрамына кіреді, жер қыртысында, слюдалар да және тұщы су құрамында кездеседі [1] .

Кендегі галийдің концентрациясының төмен болуы оның тікелей шикізат ретінде қолданылуына мүмкіндік бермейді. Галлийді құрамында ол кездесетін кенді комплексті өңдегенде жанама өнім ретінде алады. Оның көзі ретінде германиймен байытылған мыс, мырыш, алюминий, германий кендерімен көмірлердің өндірістік өнімдері болып табылады. Мысалы: мыс, мырыш кендерін, сонымен қатар көмірлерді өңдеу кезінде байытылуын, төменгі валенттілік күйдегі галлий халькогенидтерінің жоғары серпімділігі қамтамасыз етеді; алюминий кендерін өңдегенде, галлийдің барынша берік комплексті қосылыстары кешеуілдетіледі және глиноземді және сода өндірістердің айналымдағы ерітінділерінде жинақталады, осының арқасында алюминий тотығында шоғырланады [2] .

Өндірістік маңыздағы өзіндік кендердің болмауынан, галлий өндірісінің көлемі, оны алу үшін қолданылатын түсті металдар кендерін қайта өңдеу масштабына негізделген. Мұндағы глинозем мен алюминий өндірісінің қалдықтары мен өнімдерінің үлесіне, барлық өндірілетін галлий мөлшерінің 90% сай келеді [3] .

Сирек шашыранды металдарды (СШМ) тиімді жолмен шығарып алу тек түсті металлургия мен энергетиканың қалдықтары есебінен болуы мүмкін. Шикізат көзі ретінде әр түрлі өндірістердің, әсіресе энергетиканың шаң ‑ тозаңдары мен сублиматтары (возгон) пайдаланылады. Биоаккумуляция кезінде қоңыр және тас көмір өзінде көптеген СШМ концентрленеді. Электрикалық қуаттылығы 1295/1540 МВт және жылу қуаттылығы 3500 Гкал/ч типтік ЖЭС алынатын күлді ‑ шлакты қалдықтардың (КШҚ) саны жылына шамамен 1, 6-1, 7 млн. т. құрайды. Көмірді жағудан туатын күлді көптеген бағалы металдарды алу үшін техногенді шикізат ретінде қарастыруға болады, ал бұл қалдық болғандықтан, шикізаттың бұл түрі «теріс» құнға ие. Электрлік энергетика мекемелерінің қызметі кезінде көптеген КШҚ түзіледі. ЖЭС-3 электрлік фильтрлерінен алынатын құрғақ күл үлкен қолданысқа ие. Бірақ мұндай қалдықтарды шаруашылық мақсатта қолдану уыттылығына және басқа себептерге байланысты шектелген. Оларда қауіпті және сирек кездесетін металдардың айтарлықтай мөлшері жинақталады. Үйінділер шаң тудырады, элементтердің жылжымалы формалары ауаны, суды, топырақты ластай отырып, жауын ‑шашынмен белсенді түрде шайылады. ЖЭС‑ның күлді‑шлакты қалдықтарын кәдеге жарату СШМ‑дың минералды‑шикізатты базасын кеңейтуге, сондай‑ақ күл үйінділері астында жер көлемін қысқартуға және экологиялық жағдайды жақсартуға мүмкіндік береді. Галлий, ванадийдан басқа көптеген КШҚ бағасы үнемі өсіп отыратын алтын, сондай‑ақ платина мен палладидан тұрады.

Галлийдің өзі радиоэлектроникада керамикалық және металдық бөлшек-терді «суық түрде дәнекерлеу» үшін, германий мен кремнийді балқыту үшін, астрономия мен әскери іс үшін оптикалық айналарды алу үшін қолданылады. Галлий тоқ түзеткіштерінде сынаптың орнын баса алады. Галлийдің бөлме температурасында сұйық кейбір қорытпалары бар және қорытпаларының біреуінде балқу температурасы 3°C болып табылады. Сұйық галлий сілті өндірісінде әр түрлі СШМ айырып алу кезінде сынаптың орнын баса алады. Галлийді маний қорытпаларына балқытатын бөлшек ретінде қосу олардың шымырлығын арттырады. Галлий және оның индиймен эвтектикалық қорытпалары реакторлардың радиациялық біріншілік контурларында қолданылады. Суға қарағанда ол буланбайды, теледидар желісінен жылуды алшақтатады және атомдық электрлік станцияларының қауіпсіздігін арттырады. Галлийді ядролы реакторларда жылутасымалдаушы құрамында, химия өнеркәсібінде гидравликалық құрылғыларда, балқығыш сақтандырғыштар мен қауіпсіз жоғары температуралы сұйықтықты термометрлер құрамында қолдану ұсынылған. Галлий ‑ тамаша майлау материалы. Галлий ‑ сынапқа қарағанда уыттылығы аз элемент, сондықтан оның қолданылу аясы шексіз. Галлий мен никель, галлий мен скандий негізінде өте маңызды металдық желімдер жасалған. Галлий лазерлық техникада да қолданылады.

  1. Алюминий өндірісінің қалдықтарынан галлийді алу әдістері

Алюминий өндірісіндегі галлийді өндіру көздері: айналмалы алюминат ерітінділері, алюминий ерітінділерінің соңғы карбонизациясының қалдықтары, алюминийдің электролиттік рафинирлеуінен алынатын анодты балқымалар, электролизерлердің шаңдары мен электролитті көбіктің флотациясынан алынған көмір түсірмелер. Анодты балқымалар мен көмір түсірмелерінің құрамындағы галлий мөлшері барлық алюминий зауыттарында бірдей бірінші өнімде 0, 2% құраса, екінші өнімде 0, 05-0, 07% құрайды. Ал айналымдағы алюминат ерітінділеріндегі және карбонизация тұнбаларындағы галийдің мөлшері, оның негізгі шикізаттағы мөлшерінен және глиноземді алу технологиясынан тәуелді келеді.

Галлийді алудың ең тиімді көзі құрамында галлаттар бар алюминат ерітінділері болып табылады. Алюминат ерітінділерінен галийді екі тәсілмен алады:

1) алынған ерітіндіден галий концентратын кейін концентраттан - металды бөліп алу;

2) сынапты катод қатысында ерітіндінің электролизі арқылы, амальгаманы ыдыратып, галлий металын алу [1, 133 б] .

Галлийлі концентраттарды, галлий мен алюминий гидрототықтарының тұндыру шамасының рН әртүрлі мәндерінде негізделген, алюминатты ерітінділердің фракциялық карбонизациясында пайда болатын, галлиймен байытылған гидратты тұнбалардан алады.

Галлийлік концентраттың автоклавты әдіс арқылы алюминатты ерітіндіден бөлінуі осы жолмен іске асуы мүмкін: алюминат ерітіндісін екі сатылы карбонизацияға ұшыратады, сол кезде алюминий ерітіндіден тұнбаға түседі.

(1)

Бірінші карбонизацияны, алюминийдің 90% жуық мөлшері бөлінгенше дейін жүргізеді. Мұнда галлийдің көп мөлшері ерітіндіде қалады. Фильтраттың екінші ретті карбонизациясы кезінде галлиймен байытылған алюминийдің гидрототығы тұнбаға түседі, тұнбадағы Ga 2 O 3 мөлшері Al 2 O 3 мөлшерінен 1-2% құрайды [4] .

М. Беже мәліметтері бойынша бұл процесті ерітіндіден алюминийді екі кезеңді карбонизация арқылы бөле отырып жақсартуға болады [5] . Егер алюминийдің гидрототығының алдын-ала дайындалған мөлшерін ерітіндіге енгізсе , айналдыру әдісі бойынша натрий алюминатының гидролизі тездетіледі.

(2)

Алюминийдің бір бөлігі (50-60% дейін) айналдыру әдісі арқылы бөлінеді. Бұл кезде галлийдің біршама бөлігі ғана тұнбаға түседі. Содан кейін фильтратты екі кезеңді карбонизация әдісімен өндейді. Мұнда құрамында галлийдің аз ғана бөлігі болатын, бірінші карбонизация тұнбасын айналымға қайтарылады, бұл галлийдің жалпы бөліну деңгейін жоғарылатады. Галлийдің негізгі мөлшері карбонизацияның соңында алюминокарбонат пен алюминий гидрототығының соңғы фракциясымен ерітіндіден бөлініп шығады. Аса бай фракциялардың гидратты қалдығынан галлийді бөліп алу үшін бірнеше концентрлеу әдістері жетілдірілген. Қышқыл ерітіндіден галлийді купферрондар [6, 7], эфирмен немесе бутилацетатпен [8] экстракциялау [3, 69б] арқылы алу үшін гидратты қалдықты тұз немесе күкірт қышқылымен өндеу галлийлік концентраттарды қышқыл әдісі арқылы алу болып табылады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Гальваникалық өндіріс қалдықтарынан асыл металдарды алу
Жалпы металлургия пәнінен дәрістер жинағы
Қалдықтарға арналған бункерлер
Астық кептіргіш
Орама материалдар тарихынан
ҚТҚ сыныптамасы
Құрылыстық гипсті өндірудің технологиясы
Құрылыстық гипсті өндірудің технологиялық сұлбасы
Пневмосепарациялаушы арналар қабырғаларына салыстырмалы дірілді лотоктардың қалпы
Астық өңдеу машиналары
Пәндер



Реферат Курстық жұмыс Диплом Материал Диссертация Практика Презентация Сабақ жоспары Мақал-мәтелдер 1‑10 бет 11‑20 бет 21‑30 бет 31‑60 бет 61+ бет Негізгі Бет саны Қосымша Іздеу Ештеңе табылмады :( Соңғы қаралған жұмыстар Қаралған жұмыстар табылмады Тапсырыс Антиплагиат Қаралған жұмыстар kz