CC BY
0УДК 546.62. 622.349.2
КИНЕТИКА РАЗЛОЖЕНИЯ НЕФЕЛИНОВЫХ СИЕНИТОВ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТУРПИ ТАДЖИКИСТАНА СЕРНОЙ КИСЛОТОЙ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ СПЕКАНИЕМ С ХЛОРИДОМ НАТРИЯ
МИРЗОЕВ ДАВЛАТМУРОД ХАЙРУЛЛОЕВИЧ
К.т.н., ведущий научный сотрудник Института химии. им. В.И.Никитина НАН
Таджикистана
ИСОЗОДА АКРАМ МУХИБУЛЛО
Докторант PhD Института химии. им. В.И.Никитина НАН Таджикистана
РАХМОНОВ ХОЛНАЗАР РАХМОНАЛИЕВИЧ
Докторант PhD Института химии. им. В.И.Никитина НАН Таджикистана
ГАФОРЗОДА СУЛАЙМОН МУСУЛМОН
Соискатель Института химии. им В.И.Никитина НАН Таджикистана
МИРСАИДОВ УЛЬМАС МИРСАИДОВИЧ
Д.х.н., профессор, академик НАН Таджикистана, главный научный сотрудник Института химии. им. В.И.Никитина НАН Таджикистана
Аннотация: Изучена кинетика разложения нефелиновых сиенитов месторождения Турпи Таджикистана спеканием с NaCl с последующим разложением серной кислотой и найдена энергия активации процесса, которая для Fe2Ü3 составила 25.409 кДж/моль, что относится к смешанной области, близкой к кинетической области, а для AI2Ü3 составила 54.311 кДж/моль, что относится к кинетической близко к диффузионной области.
Ключевые слова: нефелиновые сиениты, спекания, хлоридом натрия, серная кислота энергия активации.
В работах [1, с.95-99; 2, с.1-92; 3, с.60-63; 4, с.35-38; 5, с.317-321; 6, с.141-144; 7, с.47-51; 8, с.164-167] изучено серно-, азотно - и солянокислотное разложение алюмосиликатных руд Таджикистана.
В настоящей работе изучена кинетика разложения нефелиновых сиенитов месторождения Турпи Таджикистана спеканием с хлоридом натрия с последующим разложением спёка H2SO4.
Характер кинетических кривых (рис. 1а) разложения нефелиновых сиенитов спеканием с последующей обработкой серной кислотой для оксида железа указывает на то, что разложение руды при температуре 98°С и продолжительности 60 мин. протекает быстро, и извлечение Fe2O3 составляет 44,91%. При 80°С переход в раствор Fe2O3 составляет 34-36%.
Скорости разложения нефелиновых сиенитов рассчитали, используя кинетическое уравнение первого порядка.
7 О
Рис.1 Зависимость степени извлечения Fe2O3 от: продолжительности процесса разложения (а), lg 1/(1-а)10 от времени (б) и зависимость lg ^р. от обратной абсолютной температуры 1/Т103 (в) при извлечении Fe2O3 в раствор в результате обработки 50%-ной H2SO4 нефелинового сиенита.
Кинетические кривые процесса разложения при температуре от 20 до 40°С имеют почти прямолинейный характер, а выше 60°С - параболический.
Кинетические кривые описываются уравнением первого порядка:
da _ К 1Л s
dr = (1 -а) , ( )
где: а - степень разложения; т - время, мин;
К - константа скорости разложения, мин.
lg(l - «) = ¿3. (2)
На графике зависимости lg1/(1-a)10 от времени (рис.б,) полученные кривые имеют отрицательный наклон, равный -К/2,303.
Кажущаяся энергия активации (Е) и предэкспоненциальный множитель К0 определяли графическим методом, используя уравнение Аррениуса:
Е
К = К0—, (3)
0 rt v '
Е
К = К0--Е—, (4)
0 2,303-RT v '
где: R - универсальная газовая постоянная, кДж/моль; Т - абсолютная температура, К.
Как видно из рис 1. точки укладываются на прямую Аррениуса. По наклону прямой была вычислена кажущаяся энергия активации, которая составила Fe2O3 - 25,409 кДж/моль, что свидетельствует о протекании процессов в смешанной области близко к кинетической, соответственно.
Характер кинетических кривых (рис. 2а) разложения нефелиновых сиенитов спеканием с и обработкой H2SO4, для оксида алюминия указывает на то, что разложение руды при температуре 98°С и продолжительности 60 мин. протекает быстро, и извлечение Al2Oз составляет 99,8%. При 80°С переход в раствор Al2Oз составляет 88-90%.
Скорости разложения нефелиновых сиенитов рассчитали, используя кинетическое уравнение первого порядка.
Рис. 2.Зависимость степени извлечения Al2Oз от: продолжительности процесса разложения (а), ^ 1/(1-а)10 от времени (б) и зависимость ^ ^р. от обратной абсолютной температуры 1/Т103 (в) при извлечении Al2Oз в раствор в результате обработки 50%-ной H2SO4 нефелинового сиенита.
Кинетические кривые процесса разложения при температуре от 20 до 40°С имеют почти прямолинейный характер, а выше 60°С - параболический.
Как видно из рис.2, точки укладываются на прямую Аррениуса. По наклону прямой была вычислена кажущаяся энергия активации, которая составила Al2Oз - 54,311 кДж моль, что свидетельствует о протекании процессов в кинетической близко к диффузионной области, соответственно.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мирзоев Д.Х. Кинетика сернокислотного разложения аргиллитов месторождения Зидды/ Д.Х.Мирзоев, Х.Э.Бобоев, М.С.Пулатов, У.М.Мирсаидов. - Докл АН РТ, 2005, т.48, №910, с.95-99.
2. Мирсаидов У.М. Комплексная переработка аргиллитов и каолиновых глин Таджикистана/ У.М.Мирсаидов, Д.Х.Мирзоев, Х.Э.Бобоев. - Душанбе: Дониш, 92 с.
3. Мирзоев Д.Х., Кинетика сернокислотного разложения аргиллитов месторождения Чашма-Санг/ Д.Х.Мирзоев, Х.Э.Бобоев, М.С.Пулатов, У.М.Мирсаидов. - Докл АН РТ, 2005, том.ХLVШ, №11-12, с.60-63.
4. Мирзоев Д.Х., Разработка технологии переработки каолиновых глин месторождения Чашма-Санг Таджикистана азотной кислотой/ Д.Х.Мирзоев, М.С.ПулатовМ, А.М.Каюмов, М.М.Худойкулов. - ДАН РТ, 2012, т.55, №1, с.35-38.
5. Мирзоев Д.Х., Кинетика солянокислотного разложения аргиллитов месторождения Чашма-Санг/ Д.Х.Мирзоев, А.М.Каюмов, М.Х.Мирзоев, М.С.Пулатов, У.М.Мирсаидов. -ДАН РТ, 2012, т.55, №4, с.317-321.
6. Мирзоев Д.Х., Азотнокислотное разложение аргиллитов месторождения Зидды/ Д.Х. Мирзоев, М.М.Худойкулов, А.М.Каюмов, У.М.Мирсаидов. - ДАН РТ, 2012, т.55, №2, с.141-144.
7. КаюмовА.М., Кинетика азотнокислотного разложения аргиллитов Чашма-Санг/ А.М.Каюмов, Д.Х.Мирзоев, А.М.Баротов. - Известия АН РТ, 2015, №2(159), с.47-51.
8. Мирзоев Д.Х., Кинетика солянокислотного разложения каолиновых глин месторождения Чашма-Санг/ Д.Х.Мирзоев, Ш.Д.Отаев, М.М.Худойкулов, С.М.Гафорзода, У.М.Мирсаидов. - ДАН РТ, 2017, т.60, №3-4, с.164-167.
