Исследование влияния условий образования на состав и свойства ярозитовых суспензий

• Автор: Сергеева, Нина Мефодьевна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 164 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Влияние различных факторов на скорость окисления ионов железа

II кислородом.

1.2. Гидролитическое осаждение гидроксидов и основных солей при окислении ионов железа Г

1.2.1. Гетит и продукты его перекристализации

1.2.2. Ярозитовые соединения.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Характеристика исходных реагентов.

2.2. Методика автоклавного окисления инов железа II.

2.3. Методика определения сульфитнощчсла .
2.4. Методика электрохимических исследований оксидной
пленки на сульфиде железа пирротине
3. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ НА КИНЕТИКУ ОКИСЛИТЕЛЬНО ГИДРОЛИТИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ ИОНОВ ЖЕЛЕЗА И СТ РУКТУРУ ОСАДКОВ
4. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ ГИДРОКСОНИЙЯРОЗИТОВЫХ СУСПЕНЗИЙ ПУЛЬП.
4.1. Явления самоорганизации при осаждении гидроксонийярозита. .
4.2. Изменение структуры поверхностного слоя сульфида железа пир
ротина поверхностноактивными анионами
5. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ОБРАЗОВАНИЯ НАТРО ЯРОЗИТОВЫХ СУСПЕНЗИЙ ПУЛЬП.
5.1. Окислительногидролитическое осаждение ионов железа в присутствие солей натрия.
5.2. Влияние ионов никеля на гетерогеннокаталитическое осаждение ионов железа.
5.3. Влияние дисперсности на отстаиваемость натроярозитовых пульп .
5.4. Получение однородных натроярозитовых пульп
6. ПОЛУЧЕНИЕ МАГНЕТИТА ИЗ НАТРОЯРОЗИТА
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Эти представления требуют, чтобы порядок реакции окисления был первым по концентрации ионов железа. Далее участие этого иона в реакции окисления сводится не к прямому реагированию с ионом Ре, как в схеме Абеля, а через молекулу НгО, находящуюся в координационной сфере аквакомгтекса Ре (//). РеН , гидроксокомплекс Ре(ОН) и Н2О2. Ре2* + Н2()2 + 2/Г -> 2Ре3* + 2Н (1. Ре3* + НгОг -* Ре2* + Н()2 + рР (1. Ре2* + Н2Ог -> Ре* + НО’ + ОН (1. НО’ + Н2 -> НгО + НО (1. Ре3* + НО’2 -> Ре2* + + Н* (1. Ре2*НО -> Ре3* + ОН- (1. Ре2* + Н -> Ре3* + РГ (1. Ре3* + Н2 -» РеОгН2* + Н* (1. РеОрН2* -> Ре3* + НО2 (1. Ре3* + Н -> Ре2* + О: + Н* (1. Ре2* + Н2 -> Ре4* + 2ОН (1. Ре4* + Н2 -> РеН3* + Н* (1. РеН3* -> Ре3* + НО'2 (1. Ре* + Н -> Ре2* + +Н* (1. Ре2* + Н2 -> Ре3* ЮН - + НО’ (1. Ре2* + НО-> Ре3* + ОН ‘ (1. Ре2* + + 2Н* -> 2Ре3* + Н2 (1. Познер [9] при исследовании окисления железа (II) в соляной кислоте ( моль. Вейсса-Габера участием недиссоциированных молекул в реакции с ионами железа. НРе^С! НС2 -, Ре (III) -, СГ-ионы в присутетвии молекулярного кислорода. Скорость реакции подчиняется уравнению первого порядка по железа (II) и кислороду. Бакстон с сотр. Ре1+9 Мп2+ и Си7+ в водных растворах, pH 3. Реакция имеет' первый порядок по ионам железа. Астанина с сотр. Р'е + -+ Р (1. Н)5Ре". О . Ре1,(Н2())5]4-[(Н)}Ре1 -о-О-Ре"1 (Н)ь]4+ -> (Я)бРе]ш + Н2 Окисление железа (II) протекает с участием кислорода, находящегося внутри комплекса, который образует с водой непрочные ассоциаты - четырехзарядные комплексы. Затем они гидролизуются с образованием аквакомплекса [Ре(Н)6]^ и Н2. Мацеевским [4,6] изучено влияния различных факторов на кинетику окисления железа кислородом в водных растворах и предложен ступенчатый механизм реакции. В реакцию с кислородом вступают ионы железа (II) в виде аква-, гидроксо- и ацидокомплексов. Состояние железа (II) в растворе предопределяет их реакционную способность в реакциях с кислородом. H раствора и температуры и может изменяться во времени. Поэтому их ’’вклад" в общую кинетику реакции различен. Скорости изученных реакций окисления невелики и распределение ионов Ре (II) по различным состояниям в ходе окисления практически не отличается от равновесного и определяется суммой одновременно протекающих независимых реакций гидроксокомплексов Ре(II) с молекулой (. Константы скоростей реакции определяются температурой и реакционной способностью частиц (в реакции окисления могут участвовать аква- , гидроксо [РеОН]+, [Ре(ОН)&]+ и гидроксоа-цидо- РеС комплексы Ре (II)). В соответствии со схемами окисления, разработанными в -х годах, механизм реакции включает ряд элементарных актов. Ре3' 0~. Ре3' (1. Ре3* . О- - 0~. Ре3* + 2Ре2* -> 2 VeOFef' (1. Ь'еОРе3 + НОН -> 2[РеОН]2* (1. Из модели Мацеевского [4] понятен высокий порядок реакции и роль комплексов металлов. Никишовой [2] изучена кинетика окисления Ре (II) кислородом и высказано мнение относительно прямой и обратной реакции (р. Вейсса-Габера. В них участвуют свободные ионы Ре(II), а также ацидогидроксокомплек-сы. Fe2* + SO/' <->FeSOA (1. Fe2+ + OtT <->FeOFt (1. Fe" + H 0 Fe1" + H- (1. H-+ fF -> Я2 (1. Fe" + Я2О2 <ч> Fe2 + OH- + OH (1. H' + OH <-> h2o (1. Fe" + OH <-> Fe"1 + OH~ (1. H (1. При свободном окислении Fe (//) скорость окисления не подчиняется строго уравнениям первого и второго порядка по концентрации Fe(II), снижается с ростом концентрации H2SO4 в сульфатном растворе и ускоряется добавками HCl и NaCl, при окислении FeCl2. Астаниной [3] предложен консеквентный (последовательный) механизм реакции окисления железа (II) молекулярным кислородом в водном растворе, предполагающий образование промежуточных аквагидроксокомплекса железа (1Г) с кислородом. В комплексах связь иона железа с кислородом осуществляется через одну или две молекулы воды, что приводит к возникновению двух изомерных четырехзарядных комплексов. H)sl-e"OH2] 2* + О2 <-> l(H)5Fe0H2. H)sFe"0H2- О2- . H2OFen{H2()h] (1.