Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Получение технического тетрахлорида германия из германиевых концентратов
Особенность разложения определяется составом сырья и количеством содержащегося в нем диоксида германия. Общее правило: чем больше германия в сырье, тем больше соотношение соляной кислоты и концентрата, требующихся для переработки. Это положение обусловлено тем, что чем больше концентрация германия в сырье, тем больше соляной кислоты расходуется на образование тетрахлорида германия и выводится в виде хлорида. Технология хлорирования различного вида сырья неодинакова, в результате чего представляется возможным разделить их на три группы: продукты, содержащие германий в окисленном виде (концентраты и кеки); отходы, содержащие германий в виде мелкодисперсного металлического порошка (шлифпорошки); кусковые отходы металлического германия. Общая схема получения технического тетрахлорида германия из различных видов сырья представлена на рисунке 1.2. Извлечение германия из концентратов и кеков основано на обработке их соляной кислотой. Пульпу медленно нагревают до 105-110 °С, германий при этом переходит в тетрахлорид по реакции 2 + 4HCl ® GeCl4 + 2H2O. (1.1)
Сульфидные германиевые концентраты перед разложением соляной кислотой подвергают окислительному обжигу для перевода германия в оксиды. [2] Используя растворимость GeO2 в соляной кислоте и летучесть тетрахлорида германия, можно достаточно полно перевести германий в хлорид, попутно отделив дистилляцией многие примеси. Разложение осуществляется в герметично закрытых реакторах емкостью 2 м3 с механическим перемешиванием и электрообогревом (рисунок 1.3). Внутренняя поверхность чаши реакторов гуммирована и футерована кислотостойкой плиткой на арзолитовой замазке. Крышка реактора только гуммирована. Электрообогрев осуществляется с помощью двух графитовых электродов. Паро-газовая смесь из реактора поступает в графитовый, охлаждаемый оборотной водой, холодильник с площадью теплообмена 5 м3. Основное количество GeCl4 конденсируется и сливается в приемные емкости из стекла "Пирекс", установленные под холодильником. Остатки несконденсированного хлорида улавливаются в отдельно установленном холодильнике, охлаждаемым рассолом с температурой минус20 °С. Затем газовый поток отправляется в колонны орошения и далее на газоочистку.
При отгонке происходит расслоение: слой GeCl4 внизу, а слой HCl вверху. В случае разложения богатых мышьяком концентратов добавляют окислители, которые переводят его в растворимую нелетучую мышьяковую кислоту (H3AsO4), остающуюся в кислых сливах. В качестве окислителей применяют газообразный хлор, перекись водорода, азотную кислоту, марганцевую руду. Окислитель должен быть стоек в солянокислых растворах, обладать высокой окислительной способностью, не вызывать дополнительного расхода кислоты. Наиболее прост способ применения газообразного хлора. Избыток хлора предотвращает образование низших хлоридов германия. Окисление мышьяка идет по реакциям As2O3 + 6HCl = 2AsCl3 + 3H2O, (1.2)3 + Cl2 + 4H2O = H3AsO4 + 5HCl, (1.3)2O3 + 2Cl2 + 5 H2O = 2 H3AsO4 + 4HCl. (1.4)
В период отгонки важно не допустить образование побочных газов (HCl, Cl2), т.к. с ними теряется 5-7 % GeCl4, для этого процесс ведут при медленном разогреве. Окисление мышьяка при использовании марганцевой руды идет по схеме: 2O3 + 6HCl = 2AsCl3 + 3H2O, (1.5)2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O, (1.6)3 + Cl2 + 4H2O = H3AsO4 + 5HCl, (1.7)2O3 + 2MnO2 + 4НCl + H2O = 2H3AsO4 + MnCl2. (1.8)
Необходим дополнительный расход кислоты на реакцию с MnO2. Окисление мышьяка перекисью водорода происходит по следующей реакции 2O3 + 2H2O2 + H2O = 2H3AsO4. (1.9)
Применение H2O2 не требует дополнительного расхода кислоты, и подачу ее в реактор можно организовать непрерывно по мере необходимости. Однако вследствие интенсивного протекания побочных реакций с HCl расход перекиси водорода и последующее разбавление смеси продуктами реакции возрастают и делают процесс не экономичным.
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-20; просмотров: 55; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.142.114.245 (0.005 с.) |