CC BY
27
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2013, том 56, №11_
ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
УДК 546.273
Э.Д.Маматов, Д.Н.Худоёров, А.С.Курбонов, М.С.Пулатов, академик АН Республики Таджикистан У.М.Мирсаидов
КИНЕТИКА ЩЕЛОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ОБОЖЖЁННОГО ДАНБУРИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА
Институт химии им. В.И.Никитина АН Республики Таджикистан
Представлены результаты исследования выщелачивания исходного и обожжённого концентрата данбурита с раствором едкого натрия и изучена кинетика процесса.
Ключевые слова: порода данбурита - разложение - степень извлечения - щелочная обработка.
В работах [1-3] изучен процесс кислотного разложения данбурита с минеральными кислотами и установлены механизмы протекания процесса.
В настоящей работе изучено выщелачивание данбуритового концентрата с ЫаОИ и изучена кинетика протекания процесса.
Зависимость выщелачивания данбуритового концентрата без обжига с раствором ЫаОИ изучена в интервале времени от 30 до 120 мин, при температуре от 30 до 100^ и концентрации ЫаОИ от 5 до 40% (рис.1).
Показано, что степень извлечения оксида бора в интервале от 30 до 120 мин составляет (в мас%) 5.12-16.18 (рис.1а).
С изменением температуры от 30 до 100°С степень извлечения оксида бора составила 5.1218.21 мас% (рис.1б). Выявлено, что с увеличением концентрации ЫаОИ от 5 до 40% степень извлечения оксида бора составляет 20.05-6.25 мас% (рис.1в).
Для выявления механизма реакций щелочного разложения обожжённого данбуритового концентрата изучена кинетика процесса. Разложение проводилось в интервале 30-100°С, при продолжительности 30-120 мин. Для выщелачивания использовали 10%-ный раствор ЫаОИ, дозировку которого проводили от стехиометрического расчёта образования ЫаБО2, Ыа[А1 (ОИ)4] (рис.2).
Адрес для корреспонденции: Маматов Эргаш Джумаевич. 734063, Республика Таджикистан, г.Душанбе, ул.Айни, 299/2, Институт химии АНРТ. E-ma77:[email protected].
Рис.1. Зависимость степени извлечения оксида бора из состава концентрата данбурита от: а) температуры; б)
продолжительности процесса; в) концентрации ЫаОЫ.
~Г
30 60 90 120 X. МИН
Рис.2. Зависимость степени извлечения оксида бора от продолжительности обработки обожжённого концентрата данбурита раствором ЫаОИ.
Следует отметить, что наиболее приемлемой для извлечения оксида бора является температура 80-90°С, при которой достигается максимальное извлечение оксида бора.
Кинетические кривые хорошо описываются уравнением первого порядка:
dal dz = K (1 -а),
где а - степень извлечения оксида бора, z - время в мин, К - константы скорости реакции разложения данбуритового концентрата с раствором NaOH.
На графике зависимости lg -- от времени (рис.3) полученные прямые имеют отрицатель-
1-а
ный наклон, равный К/2.303. При этом кажущаяся энергия активации (Е) и предэкспоненциальный множитель К определяли из уравнения Аррениуса:
E
К = К ■ еRT
или
LgK = LgK -
E
2.303RT'
где R - универсальная газовая постоянная, кДж/моль, Т - абсолютная температура, К.
, 1
Рис.3. Зависимость lg -- от времени
1-а
На рис.4 представлена зависимость логарифма константы скорости извлечения (-LgK) от ве-
1 _3
личины обратной абсолютной температуры —■ 10 .
Рис.4. Зависимость LgK от обратной абсолютной температуры при щелочном разложении данбуритового
концентрата.
Как видно из рис.4, точки в изученных температурах удовлетворительно укладываются на прямую линию, по наклону которой вычислена кажущаяся энергия активации, равная 24.62 кДж/моль.
Таким образом, на основе проведённых опытов найдены оптимальные условия разложения данбуритового концентрата и рассчитана энергия активации образования бората натрия.
Поступило 24.09.2013 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мирсаидов У.М., Худоёров Д.Н., Маматов Э.Д. - ДАН РТ, 2013, т.56, №5, с.395-398.
2. Ашуров Н.А., Маматов Э.Д., Ятимов П.М., Мирсаидов У.М. - Изв. АН РТ. Отд. физ.-мат., хим., геол. и техн. н., 2008, №4(133), с. 36-40.
3. Курбонов А.С., Маматов Э.Д., Сулаймони Боруджерди М., Мирсаидов У.М. - ДАН РТ, 2010, т. 53, № 11, с.865-869.
Э.Д.Маматов, Д.Н.Худоёров, А.С.Курбонов, М.С. Пулатов, У.М.Мирсаидов
КИНЕТИКАИ КОРКАРДИ КОНСЕНТРАТИ ДАНБУРИТИ ПЕШАКИСУЗОНИДАШУДА БО ИШЦОРИ НАТРИЙ
Институти химияи ба номи В.И.Никитини Академияи илмхои Цумхурии Точикистон
Натичахои тахкидоти тачзияи маъдани данбурит ва консентрати пешакйсузонидашудаи он бо ишдор ва омузиши кинетикаи он оварда шудааст.
Калима^ои калиди: маъдан ва консентрати данбурит - тацзия - дарацаи цудошавй - коркарди ишцорй.
E.D.Mamatov, D.N.Khudoyorov, A.S.Kurbonov, M.S.Pulatov, U.M.Mirsaidov KINETICS OF ALKALI TREATMENT OF CALCINED DANBURITE
CONCENTRATE
V.I. Nikitin Institute of Chemistry, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan In this work the investigation of results of leaching of initial and calcined danburite concentrate with caustic soda are presented. The kinetics of process as well as is studied . Key words: danburite rock - decomposition - extraction rate - alkali treatment.
