Регистрация / Вход
Прислать материал

Термодинамические исследования щелочного разложения эвдиалита

Фамилия
Долгов
Имя
Алексей
Отчество
Витальевич
Номинация
Металлургия
Институт
Институт экотехнологий и инжиниринга (ЭкоТех)
Кафедра
Кафедра металловедения цветных металлов (МЦМ)
Академическая группа
МЦМ-14-1
Научный руководитель
д. т. н., доц. Богатырева Е.В.
Название тезиса
Термодинамические исследования щелочного разложения эвдиалита
Тезис

Редкоземельные металлы (РЗМ) обладают уникальными свойствами, благодаря чему неуклонно растет их потребление в различных сферах современной промышленности, особенно наукоемких. В связи с этим расширение сырьевой базы РЗМ актуально.

Эвдиалит - цирконосиликат натрия, кальция и железа - породообразующий минерал агпаитовых нефелиновых сиенитов, главный концентратор циркония, гафния, иттрия, редкоземельных и других элементов. Эвдиалит легкоразлагаем в кислотах. Однако степень его разложения составляет 65-75 %, что связано с блокированием минерала образующимся кремнеземом. Отделение кремнезема является одной из основных проблем при переработке эвдиалитовых концентратов кислотными способами.

Цель работы - исследование термодинамической вероятности щелочного разложения эвдиалита.

На основании результатов исследований зерен эвдиалита на рентгеновском электронно-зондовом микроанализаторе JXA-8900  определена эмпирическая формула эвдиалита:

Na12.60K0.20Sr0.22Y0.05La0.03Ca3.62Mn0.77Mg0.06Fe1.61Zr3.82Hf0.01Ti0.28Nb0.08Al0.14Si24.68O72Cl0.93F0.72P0.08

С применением концепции электроотрицательности рассчитана энтальпия эвдиалита, которая составила -29580,5 кДж/моль. Энтропия определена аддитивным сложением энтропий составляющих соединений.

При допущении образования гидроксидов K, Sr,Y,La,Ca,Mg, Na4SiO4 определена термодинамическая вероятность и последовательность образования соединений циркония:

Na4Zr2Si3O12 < Na2ZrO3 < Na2ZrSi2O7.

Энергии Гиббса реакций с образованием приведенных соединений циркония в интервале температур 298-398 К составили  (-2591...-2893), (-5666...-4974) и (-74128...-73667) кДж/моль , соответственно.

Исследования будут продолжены в направлении моделирования процесса щелочного разложения эвдиалита.