Научная статья на тему 'Рентгенофазовое и дериватографическое исследования реагента «Фернел»'

Рентгенофазовое и дериватографическое исследования реагента «Фернел» Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
129
63
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Орехова А. И., Халемский А. М., Вовнова Т. М., Коган Б. С., Иванов В. И.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Рентгенофазовое и дериватографическое исследования реагента «Фернел»»

3. Кондратьев С.А., Изотов A.C. Влияние углеводородных масел на образование флотационного комплекса «частица-пузырек» // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2001. № 2. С. 87-92.

УДК 574

А.И. Орехова, A.M. Халемский, Т.М. Вовнова, Б.С. Коган, В.И. Иванов

ФГБОУВПО «Уральская госуларственная медицинская академия», г.Екатеринбург

РЕНТГЕНОФАЗОВОЕ И ДЕРИВАТОГРАФИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕАГЕНТА «ФЕРНЕЛ»

В технологии водоподготовки, обезвреживания и очистки сточных вод в основном применяют соединения марганца (пиролюзит - MnO2; перманганат калия - KMnO4), хлора (Cl2, гипохлори-ты кальция или натрия - Са(СЮ)2 или NaCIO), кислорода (озон -03; пероксид натрия - Na2O2) и другие. Основные недостатки при использовании указанных соединений связаны с вторичным загрязнением водных растворов соединениями марганца, хлоридами и пероксидами; последние оказывают отрицательное воздействие на окружающую среду.

Авторами патента №2381180 впервые синтезирован реагент «Фернел», обладающий высокой окислительной активностью; последняя обусловлена имеющимися в составе фернела ферратов натрия или калия, которые по окислительной способности более сильные, чем перманганаты. Продуктом восстановления ферратов щелочных металлов является высокодисперсный осадок оксида железа (III) Fe2O3-nH2O, обладающий высокой сорбционной способностью и способствующий качественной очистке водных растворов.

Реагент-окислитель «Фернел» может быть использован для обеззараживания, обезвреживания и очистки природных и сточных вод от соединений фосфора, мышьяка, сурьмы, цианид-ионов, фенолов, радионуклидов, непредельных углеводородов и других соединений, обладающих восстановительными свойствами.

© Орехова А.И., Халемский A.M., Вовнова Т.М., Коган Б.С., Иванов В.И., 2011

Сырьем для производства реагента «Фернел» являются отходы металлургических и металлообрабатывающих производств. В качестве соединений щелочных металлов используют сульфаты и гидроксиды натрия или калия или промышленные отходы, их содержащие. Технология получения Фернела включает две стадии. На первой стадии получают полупродукт, который содержит оксид железа (III) и ферриты. Получение полупродукта осуществляют при 850-1100°С. На второй стадии происходит синтез ферратов (VI) и (IV) из полупродукта в расплавах гидроксидов натрия или калия подводимым газообразным кислородом. Примерный химический состав реагента «Фернел» приведен в табл. 1.

Таблица 1

Химический состав реагента «Фернел»

Химический состав Массовая доля, %

Fe 7,1-11,8

K2FeÜ4 25,2-40,3

K2FeÜ3 0,1-12,6

KÜH 47,2-68,1

SÜ42- 3,1-5,8

Fe2Ü3 2,1-2,6

В настоящее время не исследованы физико-химические свойства полупродукта и реагента «Фернел», которые могут быть полезны для совершенствования технологии получения последнего.

Целью настоящего исследования явилось исследование рентгенофазового состава полупродукта и реагента «Фернел», проведение дериватографического анализа и определение плотности Фернела.

Рентгенофазовый анализ осуществляется с помощью РФА Д2 Phaser Bruker. Анализ проводили на дериватографе 0-1500Д, модернизированном с АЦП. Плотность измеряли с помощью гелиевого пикнометра типа 1305, Micromerities, USA.

В табл. 2 приведен фазовый состав полупродукта и реагента «Фернел» по данным рентгенофазового анализа.

Таблица 2

Фазовый состав (в %) полупродукта и реагента «Фернел»

Полупродукт Фернел

Fe3Ü4 - 32,17 NaFeÜ2 - 53,36 Na2SÜ4 - 14,47 Na2FeÜ4 - 7,79 Na2FeÜ3 -7,13 NaFeÜ2 - 9,31 NaÜH - 75,77

Как видим из данных табл. 2, полупродукт состоит, в основном, из оксидов железа (II) и (III) и метаферрита натрия. Полученный Фернел содержит ферраты (VI) и (IV), а также метаферрит натрия NaFeO2.

Дериватографическим анализом Фернела при его нагревании до 1000°С обнаружено присутствие пяти эндотермических эффектов, температура плавления фернела 965°С. Для расшифровки фазового состава образцов отбирали пробы при температурах завершения эффекта; последние подвергали рентгенофазо-вому анализу. Обнаружено, что с ростом температуры от 20 до 1000°С полностью исчезают Na2FeO4 и Na2FeO3 в Фернеле, содержание NaFeO2 увеличивается, а также уменьшается содержание щелочи, феррат (VI) и феррат (IV) полностью разлагаются до 120°С. Уменьшение содержания щелочи с повышением температуры свидетельствует о расплавлении последней. Под плавление образца наблюдается уже при 500°С.

Плотность Фернела, определенная с помощью гелиевого пикнометра типа 1305, составила 2,37 ± 0,01 г/см3.

УДК 669.1

А.Н. Смирнов, H.H. Корнев

ФГБОУВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

ВОЗМОЖНОСТИ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА, ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ свойств ПЕРИКЛАЗОУГЛЕРОДИСТОГО БРИКЕТА МАРКИ ВПК

Введение

Применение современных технологий получения металла в конвертерах предъявляет высокие требования к стойкости их фу-теровок. С целью повышения надежности работы кислородного конвертера разрабатываются мероприятия, основными задачами которых являются: исследование особенностей технологии изготовления периклазоуглеродистого брикета (БПК) для подварки кислородного конвертера; исследование влияния состава шихты на показатели службы БПК.

© Смирнов А.Н., Корнев H.H., 2011

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.