Разработка технологии извлечения рубидия при комплексной переработке нефелинового сырья с использованием свойств комплексных галогенидов

• Автор: Лях, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 130 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ

1.1. Физические и химические свойства рубидия и его распространение в природе.

1.2. Рубидий в комплексных соединениях с галогенами

1.3. Анализ возможных областей применения рубидия и его соединений

1.4. Сырьевые источники рубидия

1.5. Способы концентрирования рубидия в поташных маточных растворах.

1.6. Методы разделения и выделения рубидия из растворов

1.7. Выводы по Гой главе.

ГЛАВА 2. ФИЗЖОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСТВОРИМОСТИ В ВОДНОСОЛЕВЫХ СИСТЕМАХ.

2.1. Изучение растворимости гексахлортеллурита рубидия в солянокислых растворах.
2.2. Изучение растворимости гексахлортеллуита рубидия в солянокислых растворах при введении в них этилового спирта
2.3. Изучение растворимости хлоридов щелочных металлов в кислотноспиртовых растворах
2.4. Выводы по 2ой главе
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО РАЗРАБОТКЕ ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РУБИДИЯ ИЗ ПОТАШНЫХ МАТОЧНЫХ РАСТВОРОВ.
3.1. Использование твердого диоксида теллура для осаждения
гексахлортеллурита рубидия
3.2. Исследования кинетики осаждения гексахлортеллурита
рубидия из солянокислых растворов
3.2.1. Исследование влияния содержание рубидия в растворе
на извлечение в виде гексахлортеллурита рубидия
3.2.2. Исследование влияния расхода осадителя и времени осаждения на извлечение рубидия в виде гексахлортеллурита рубидия.
3.3. Исследования возможности регенерации диоксида теллура
при переработке гексахлортеллурита рубидия.
3.3.1. Гидролитическое разложение гексахлортеллурита
рубидия
3.3.2. Термическое разложение гексахлортеллурита рубидия
в атмосфере аргона.
3.3.3. Термическое разложение гексахлортеллурита рубидия
в атмосфере с доступом воздуха.
3.4. Выводы по 3ей главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ПОТАШНЫХ МАТОЧНЫХ РАСТВОРОВ С ПОЛУЧЕНИЕМ СОЛЕЙ РУБИДИЯ
4.1. Выделение щелочных металлов.
4.2. Осаждение гексахлортеллурита рубидия
4.3 Переработка гексахлортеллурита рубидия
4.4. Получение солей рубидия.
4.5. Аппаратурнотехнологическая схема переработки
обогащенных по рубидию карбонатных растворов.
4.6. Выводы по 4 ой главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


По цвету этих спектральных линий новый элемент был назван рубидием (латинское слово гиЫс1т - темнокрасный) [1]. Металлический рубидий впервые выделил Р. Бунзен [2] восстановлением гидротартрата рубидия углеродом. Рубидий и цезий вместе с литием, натрием, калием и францием составляют группу крайне реакционноспособных щелочных металлов [3], в элементарном состоянии серебристо-белые, сохраняющие блестящую металлическую поверхность только в вакууме или в атмосфере инертного газа. В сравнении с другими щелочными металлами имеют самые низкие температуры плавления и кипения. Рубидий на воздухе мгновенно окисляется с воспламенением, быстро превращается в перекиси и надперекиси. С водой рубидий бурно реагирует с образованием гидроокисей и выделением водорода, моментально вспыхивающего красно-фиолетовым пламенем. Рубидий реагирует с взрывом с галогенами, двуокисью углерода и четыреххлористым углеродом. С графитом, красным фосфором, кремнием и германием они взаимодействуют только при температуре выше 0°С, а непосредственно с азотом не реагируют. Рубидий и цезий растворяются в жидком аммиаке, со спиртом образуют алкоголяты, способные присоединить одну молекулу спирта. Из-за высокой реакционной способности рубидий и цезий хранят в герметических стальных сосудах под слоем парафина. Рубидий имеет высокую электропроводность, низкую работу выхода электрона и низкий потенциал ионизации, что определяет практически используемые фотоэлектрические свойства [4]. Плотность (р) жидкого рубидия, по данным С. Коэна [5], для интервала температур -0°С отвечает зависимости: р = 1,-0,4 (1-) г/см3 [3]. Температура плавления рубидия сильно зависит от содержания примесей калия и цезия и поэтому может изменяться в пределах от ,7 до ,8°С. Рубидий в связи со стабильностью своих электронных оболочек и небольшой величиной напряженности ионного поля обладает минимальной способностью к комплексообразованию. Во всех своих комплексных соединениях он выполняет функции катионов внешней сферы [6]. Однако влияние катионов рубидия на процесс комплексообразования (межионное взаимодействие, катионный фон), в ряде случаев, исключительна велико и обусловлено меньшей, чем у других щелочных катионов способностью к гидратации и более высокой поляризуемостью. В таких состояниях, как твердое тело, расплавы, концентрированные водные и неводные растворы, прочность комплексных соединений в большинстве систем увеличивается от лития к цезию. Степень влияния и катионов других щелочных металлов на константы нестойкости многих комплексных соединений становится одинаковой только в разбавленных водных растворах. Устойчивость комплексных частиц в растворе в присутствии катионов рубидия в значительной мере зависит от ассоциации последних с комплексными анионами во внешней среде, от способности ЯЬ4 к образованию с лигандами ионных пар и ацидокомплексов. Для полностью гидратированных щелочных катионов прочность ассоциатов типа Ме~(Н)х*Ь'п в растворах также возрастает отлития к цезию [3]. Галогениды щелочных металлов образуют с галогенидами различных элементов огромное количество комплексных солей, относящихся к типу ацидосоединений, т. Самыми устойчивыми и образующимися в более широких интервалах концентраций исходных компонентов являются, как правило, ацидогалоидные соединения рубидия. Природа химической связи в ацидогалоидных соединениях рубидия и цезия пока еще не совсем ясна. Образование таких соединений, видимо, обусловлено в большинстве случаев возникновением ковалентных связей между центральным атомом и галогенами, что, в частности, подтверждается близостью величин дипольных моментов, например СэВгАЬВгб и СбВг. Было доказано, что щелочноземельные металлы и металлы 1рупп цинка [7], платины и железа выступают в ацидогалоидных соединениях как комплексообразователи, формирующие анионные комплексы. В отдельных случаях было установлено, что молекулярная модель ацидогалоидных соединений лучше соответствует результатам рентгеноструктурного анализа. Среди ацидогалоидных соединений встречаются также многоядерные соединения, структурные характеристики которых пока еще не установлены.