Фторидный способ переработки кварцсодержащего сырья Приамурья с получением высококремнистых продуктов

• Автор: Демьянова, Лариса Петровна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Благовещенск
• Количество страниц: 123 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1 ОБЗОР КРЕМНЕЗЕМСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ И СПОСОБОВ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ.

1.1 Минеральносырьевая база кремнсзсмсодержащего сырья.

1.2 Способы извлечения кремнепродуктов из кремнеземсодержащего сырья.

Глава 2 ТЕХНИКА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЙ ОБРАЗЦОВ.
2.1 Техника и методика экспериментальных исследований, применяемая при получении кремнийсодержащей продукции.
2.1.1 Техника и методика экспериментальных исследований получения гексафторосиликата аммония.

2.1.2 Техника и методика получения аморфного кремнезема.

2.1.3 Техника и методика фторирования аморфного кремнезема.

2.1.4 Техника и методика получения аморфного кремния.

2.2 Методы исследования образцов. ЗI
2.2.1 ИКспектроскопия. .
2.2.2 Термический анализ.
2.2.3 Электронная растровая микроскопия и рентгеноспектральный микроанализ. .
2.2.4 Рентген о фазовый анализ.
2.2.5 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия.
2.2.6 Спектроскопический метод ЯМР.
2.2.7 Методика определения удельной поверхности аморфного кремнезема.
Выводы.
Глава З ФТОРИДНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕКСАФТОРОСИЛИКАТА АММОНИЯ.
3.1 Характеристика исходного материала и фторирующего агента.
3.2 Расчетные данные материальных потоков и результаты
термического анализа получения гексафторосиликата аммония.
3.3 Результаты исследования процесса фторирования кварцевого
песка.
Выводы.
Глава 4 ПОЛУЧЕНИЕ АМОРФНЫХ КРЕМНЕЗЕМА И КРЕМНИЯ
ИЗ ГЕКСАФТОРОСИЛИКАТА АММОНИЯ.
4.1 Получение аморфного кремнезема из гексафторосиликата
аммония.
4.2 Исследование свойств аморфного кремнезема.
4.3 Возможные области применения аморфного кремнезема,
полученного по фторидному способу.
4.4 Разработка опытнопромышленной установки.
4.5 Электролитический метод получения аморфного кремния из гексафторосиликата аммония.
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Кварц выделяется при кристаллизации магмы, выпадает из горячих растворов и паров, возникает в процессе метаморфизма [3]. В экзогенных условиях образуется редко. Кварц встречается в виде зернистых а1регатов, плотных масс, зерен в породах, в пустотах образует кристаллы, их сростки и жилы. Химически устойчив в любых условиях. Основные области применения-кварцевых песков - литейная (около % всех добываемых кварцевых песков) и стекольная ( %) промышленности [4]. Кристаллы особо чистого кварца (пьезо кварцы) являются ценнейшим сырьем, из которого извлекают металлургический кремний [5]. Некондиционные кристаллы, а также полупрозрачный и прозрачный кварц применяются для оптического стекловарения. Кремнеземсодержащее сырье является весьма перспективным для получения аморфного кремнезема, который используются в различных областях промышленности (в качестве наполнителя в производстве резин, эластомеров и пластмасс; как носитель катализаторов и химических средств защиты растений, в качестве сорбентов и фильтровальных порошков для-регенерации нефтепродуктов; как высококачественный, флюс в процессах цветной металлургии; каназит - сырье для производства-экологически чистого-стекла, стеклотары и хрусталя; как наполнитель в бумагу и картон для получения гигиенически чистых упаковочных материалов для пищевой промышленности; фильтрующие порошки для пива, масел, соков, матирующие добавки в лаки и краски; для получения карбида кремния, в машиностроении керамические двигатели, детали, для космических кораблей; для получения кристаллического кремния в электронной и электротехнической промышленностях - керамические электроизоляторы, оптоволоконные кабели; для синтеза искусственных цеолитов в нефтехимии - крекинг нефти; и многих других) и пользуется большим спросом на внутреннем Российском рынке и в странах ближнего и дальнего зарубежья [5, 6, 7 и др. Минерально-сырьевая база кремнеземсодержащего сырья. Среди месторождений кварцевых песков, песчано-гравийных материалов, песчаников, кварцитов, жильного кварца выделяются следующие геологогенетические типы: эндогенные (гидротермальные- формации жильного кварца, метаморфические и кварциты), Украина; экзогенные (осадочные породы, горные породы выветривания), США; экзогенно-эндогенные (вулканогенноосадочные), месторождения Нильсия в Финляндии, Бар Ривер в Канаде и др [8]. Классическими месторождениями кварцсодержащих песков являются бразильские; такие месторождения имеются также в МНР, КНР и других странах [9]. Ресурсы кварцевых песков в России велики []. Месторождения и проявления кварцевого сырья для плавки, известные во многих регионах России, характеризуются различным качеством, и соответственно, разной промышленной значимостью. Наиболее перспективны месторождения, расположенные в Северо-Западной, Центральной и Южной части России, а также в Среднем и Нижнем Поволжье. На Северо-Западе иногда встречаются небольшие залежи относительно чистых среднезернистых кварцевых разностей с содержанием кремнезема - % и оксидов железа 0. Промышленное значение имеют мелко-, реже среднезернистые, часто глинистые пески. Они используются как формовочное сырье. Наиболее высококачественные кварцсодержащие пески залегают среди, прибрежно-морских осадков. Эти пески прекрасно отсортированы и отличаются постоянным минеральным составом, высоким содержанием кремнезема ( - %), и низким железа (0. Они являются ценным формовочным и стекольным сырьем. Выход основного па настоящий момент полезного компонента - особо' чистого кварца в процессе обогащения жильного кварца от 5 до %, составляя в среднем не более -%, а выход особо чистого кварца из нетрадиционных источников (кварциты Гарганской глыбы) не превышает -%, но при хорошей обогатимости сырья может достигать -%. На Урале кварцевые пески обычно мелко- и среднезернистые, с высоким содержанием кремнезема. Они пригодны для литейного производства, а в ряде случаев отвечают и требованиям стекольной промышленности. Зернистость и минеральный, состав уральских песков, не постоянны. Известные месторождения особочистого кварца Приполярного Урала - Додо, Нестер-Шор и Хусь-Ойка [8].