|
33-§. Тантал ва ниобийни аралашмалардан тозалаш
технологияси
Тантал ва ниобий элем ен тлари н и н г ф и зи к-к и м ёви й
хоссалари бир-бирига жуда якин. Уларни ажратиш эса му-
раккабдир.
Саноатда тантал ва ниобийни ажратиш учун икки усул
кулланилади.
1. Органик эритувчилар билан экстракциялаш .
2. Комплекс фтор тузларини касрли кристаллаш.
Бундан таш кари, корхоналарда — хлоридли бирикм а-
ларнинг турлича \айдалиш и га караб, танлаб кайтарили-
шига (беш валентли ниобий хлоридни энг паст валентли
хлоридларигача) ва ион алмаш увчи см олаларда ютиш
кобилиятига караб ажратилади. Ион алмаш иниш жараё-
нидан тоза тантал ва ниобийни олиш да ишлатилади.
Фторли комплекс тузларни касрли
кристаллаш технологияси
Бу усулда, асосан калий фтортантал — K
2
T aF
7
ва калий
фтороксиниобий — K
2
N bO F
5
Н20 ни эрувчанлигига караб
ажратилади. Бу моддаларнинг кристалл тузилиши х,ам катта
ахамиятга эга.
80 , с
27-расм.
К али й ф т о р т а н т а л а т ва
ф т о р о к с и н и о б а т т у зл а р и н и н г
1
%
ли плавик к и сл о таси ва т е м п е р а
тура узгар и ш и б и лан э р и ш и .
Концентрация, H F ( %)
28-расм.
Т урли к о н ц е н т р а ц и я л и
п л а в и к к и с л о т а л а р д а т а н т а л ва
н и о б и й н и н г ф то р л и к о м п л е к с л а -
р и н и (25°С да) э р и ш и .
Куйидаги расмларда бу хил тузларнинг плавик кислота
да эриш ини температурага ва кислота концентрациясига
боглик, хдгща узгариши курсатилган (27- ва 28- раемлар).
27-28 расмлардан куриниб турибдики, 1% ли H F кис
лотасини турли температура оралигида ниобий тузини
эриши тантал тузидан
10—12
марта ортиклигини курсата
ди. Худди шундай плавик кислота концентрацияси узга
риши билан (28-расм) эса ниобий тузининг оптимал эр и
ши
-7%
HF кислотасига туф и келади. Ш унинг учун юкрри-
даги расмларда аникланган оптимал шароитларда уларни
касрли кристаллаш оркали ажратиб олиш мумкинлиги
курсатилади. Н азарий \исобларга суянган ,\олда тантал ва
ниобий оксидлари куйидаги технологик схема оркали кас
рли кристаллаш усули билан ажратиб олинади. Бунинг учун
хул ёки 100— 120°С да куритилган тантал ва ниобий о к
сидлари аралаш маси концентрланган (35—40%) плавик
кислотада эритилади (назарий \исоблаш га кура купрок
олинади).
Унда
Т а
2
0
5
+ 14HF = 2 H
2
[TaF7] + 5Н 20
N b
2
0
5
+ 10HF = 2 H
2
[NbOF5] + ЗН 20
Эритиш жараёни 70—80°С да олиб борилади. Эритма
тиндирилади, сунг пахтадан ёки перхлорвинил матоли
фильтрдан утказилади. Хосил булган эритмага КС1 ёки
К
2
С 0
3
солиб, тантал ва ниобийнинг ком плекс тузлари
чуктириб олинади.
H
2
[TaF7] + 2KC1 = K
2
[TaF7] + 2HC1
H
2
[NbOF5] + 2KC1 = K
2
[NbOF
5
]+ 2 H C l
Эритмадан тантал тузининг кристаллари совутиш ва
фильтрлаш усули билан ажратиб олинади. Кремний 50%
гача титан ва кисман ниобий (5—6% Nb) фторли тузлар
хрлида танталнинг фторли тузи билан бирга чукмага ту
шади. K
2
T a F
7
кристалларини тозалаш учун 1—2% H F б е
риш билан куш имча кристалланади, олинган фтор танта-
лоит калий тузида 0,1—0,3% ниобий, = 0,3% крем ний,
=
0
,
2
% темир,
0
,
0 1
—
0
,
02
% гача титан булади.Ф ильтрлан-
ган эритма буглатилиб, совутилади ва K
2
N bO F
6
• Н20 тузи
кристаллари ажратиб олинади. Бу
\ам
кайта кристаллаш
оркали тозаланади.
34-§. Экстракциялаш усули
Сунгги йилларда гидрометаллургияда экстракция ж а
раёни куп ишлатилмокда. Бу жараён сувли эритмалардан
модда ва модда бирикмаларини органик эритувчилар и ш
тирокида ажратиб олишга асосланган. Сувли ва органик
эритувчи бир-бирига кушилганда сувли эритмадаги м од
даларнинг ^ар икки фаза буйича таркалиш и экстракция
дейилади. Маълум вактдан сунг \а р икки фаза уртасида
мувозанат карор топади. М увозанат вактида моддаларнинг
таксим ланиш и таксим ланиш ко эф ф и ц и ен ти (Д) билан
тавсифланади. Уни киймати органик фазадаги модда к о н
центрацияси билан сувли фазадаги концентрациялар н и с
бати оркали аникланади:
Д
(^ОРГ.ф/^СУВ.Ф^
Таксимланиш коэф ф ициенти эритувчининг табиатига,
ажратиб олинадиган моддалар концентрациясига, эритма
му\итига, температурага ва эритмада бош ка моддаларнинг
бор ёки йукушгига боглик булади. О рганик фазага, асосан
сувли фазадан диссоциланмаган моддалар утади. Ш унинг
учун кучсиз электролитлар яхши экстракцияланади. А гар
да сувли эритмада иккита модда булса, уларнинг ажрали-
ши таксимланиш коэф ф ициентлари нисбати оркали иф о-
даланади ва бу кийм атнинг ажралиш коэф ф ициенти д е
йилади ( Р ) : (3 = (Д ,)/(Д 2). Бу кийм ат икки модданинг
самарали ажралиш ини курсатади. Агарда Р нинг киймати
2
ва ундан катта булса, унда иккита моддани экстракция
усули билан ажратиш мумкин. Органик эритувчилар с и
фатида органик бирикмалар: эфирлар, кетонлар, спирт-
лар, аминлар, углеводородлар ишлатилади.
Эритувчилар ажратиб олиниши керак булган моддаларга
нисбатан экстракциялаш кобилиятига ва ундан моддаларни
кайтариш хамда сувда кам эрувчанлик хусусиятига эга були
ши керак. Шу билан бирга сувнинг зичлигидан эритувчи-
нинг зичлиги кичик, ковушкрклиги кам булиши керак.
Техника хавфсизлиги коидаларига кура эритувчи учув-
чан булмаслиги, зарарсиз ва кийин ёнувчи булиши керак.
Булардан ташкари, органик эритувчи минерал кислоталарга
чидамли ва уларни танлашда нархи арзон булиши керак.
Экстракция жараёнида икки хил — колоннали ва ара-
лаш тириб-тиндирувчи асбоб ишлатилади. Колоннали экс-
тракторларда органик эритувчилар ва сувли эритмалар бир-
бирига карам а-карш и йуналган булади: улар бир-бири
билан тукнашади. Экстрактор колонналари икки хил я с а
лади. Биринчи тур колонналарда тукнашиш юзасини ош и
риш учун улар насадкалар (темир халкачалар) билан тулди-
рилади. Эритма ва эритувчи узаро юзалари билан тукна
шади ва экстракция ж араёни тезлашади. И кки н чи тур
колонналарда эса бир-бирига якин тешикли тарелкалар
урнатилади. Бу жараёнда хам тукнашиш юзаси ортади.
Хар икки холда хам эритмаларнинг тортиш кучи му
хим ахамиятга эга.
Хозирги вактда кузгалувчи (пульсация) ёки кузгатувчи
асбобларда экстракция олиб борилади. Бу усулда экстрак
ция жараёни насадкали ва теш ик тарелкали колонналарда-
гига нисбатан экстракция жараёни 2—3 марта куп булади.
Аралаштириб-тиндирувчи экстрактлар алохида хон ал ар
дан иборат. Бу аралаштиргич ва тиндиргич хоналар бир-
бирига уланган булади. Аралаштирувчи хонада аралаш ти
риб турувчи ускуна урнатилган булиб, органик ва сувли
фазалар аралаштирилади ва у горизонтал икки булимдан
иборат булади. Насос ёрдамида аралаштирувчи ускуна иш-
лаганда енгил фаза билан огир фазалар аралашиб, гори
зонтал жойлашган булимлар оркали тиндириш булимига
\пгади ва у ерда огир ва енгил фазалар ажратиб олинади.
Огир фаза (сувли) билан аралашган енгил фазалардаги су-
юкпик баландлиги ва нисбати автоматик ушлаб турилади.
Тантал билан ниобийни экстракция усулида ажратиш
ва аралашмалардан тозалашда метилизобутилкетон ва три-
бутилфосфат энг яхши экстрагент хисобланади. Трибутил-
ф осф ат (Т Б Ф ) м етилизобутилкетонга нисбатан ю кори
температурада крйнайди ва ёнади. Лекин зичлиги ва крвуш-
кокпиги катта (
2 1
-жадвал).
2 1 - ж а д в а л
Х оссаси
М етил изобутил ксто! i
Т ри бутил ф о сф ат
К им ёвий
ф орм уласи
О
II
Do'stlaringiz bilan baham: |
