Теоретичні основи і технологія гідроксокупруму(ІІ) карбонату (малахіту) з розчинів купруму(ІІ) нітрату і натрію карбонату - Автореферат

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ І ТЕХНОЛОГІЯ ГІДРОКСОКУПРУМУ(ІІ) КАРБОНАТУ (МАЛАХІТУ) З РОЗЧИНІВ КУПРУМУ(ІІ) НІТРАТУ І НАТРІЮ КАРБОНАТУУ дисертації наведено результати досліджень, спрямованих на розроблення теоретичних основ і нового технологічного процесу виробництва гідроксокупруму(ІІ) карбонату з концентрованих розчинів купруму(ІІ) нітрату і кальцинованої соди з одержанням цінного супутнього продукту - натрію нітрату (натрієвої селітри). Визначено кінетичні та технологічні закономірності процесів утворення, кристалохімічного перетворення (старіння), фільтрування, промивання і сушіння гідроксокупруму(ІІ) карбонату, кристалізації натрію нітрату з відхідних маточних розчинів. Ключові слова: гідроксокупруму(ІІ) карбонат, малахіт, купруму(ІІ) нітрат, натрію карбонат, натрію нітрат, хімічне осадження, старіння, фільтрування, промивання, кристалізація The results of researches, directed for development of theoretical principles and new technological process of production of cuprum(ІІ) carbonate basic from concentrated solutions of cuprum(ІІ) nitrate and soda ash with obtaining such valuable concomitant product as sodium nitrate (sodium saltpeter), are stated in this dissertation. Keywords: cuprum(ІІ) carbonate basic, malachite, cuprum(ІІ) nitrate, soda ash, sodium nitrate, chemical precipitation, senescence, filtration, washing, crystallizationАналіз літератури, теоретичні і пошукові дослідження, виконані нами, дають підстави вважати, що значний практичний інтерес викликає одержання гідроксокупруму(ІІ) карбонату з концентрованих розчинів купруму(ІІ) нітрату і натрію карбонату (кальцинованої соди). Мета дисертаційної роботи полягала в розробленні теоретичних основ і технології гідроксокупруму(ІІ) карбонату з розчинів купруму(ІІ) нітрату і натрію карбонату з переробленням маточних розчинів у натрію нітрат. Визначити кінетичні та технологічні закономірності процесів утворення, кристалохімічного перетворення, фільтрування, промивання і сушіння гідроксокупруму(ІІ) карбонату, осадженого з розчину купруму(ІІ) нітрату кальцинованою содою. Обєктом дослідження були процеси, на яких ґрунтується запропонований спосіб одержання гідроксокупруму(ІІ) карбонату: хімічна взаємодія купруму(ІІ) нітрату з натрію карбонатом, старіння (кристалохімічне перетворення), фільтрування, промивання і сушіння одержаного осаду, виділення натрію нітрату з маточних розчинів. Предметом дослідження були фізико-хімічні закономірності процесів хімічної взаємодії купруму(ІІ) нітрату з кальцинованою содою з осадженням основного купруму(ІІ) карбонату, кристалохімічного перетворення, фільтрування, промивання і сушіння одержаного осаду, виділення натрію нітрату з маточних розчинів.У третьому розділі наведено результати досліджень, спрямованих на визначення впливу температури, концентрації Cu(NO3)2 в початковому розчині, мольного співвідношення між реагентами, обємної швидкості додавання осаджувача, гідродинамічних умов на швидкість процесів хімічного осадження і фільтрування осаду гідроксокупруму(ІІ) карбонату, ступені вилучення іонів Cu2 з розчину та фізико-хімічні властивості одержаного продукту. Осадження основної маси осаду з розчину відбувається дуже швидко (близько 1 хвилини), а потім процес відбувається з цілком вимірною швидкістю. Залежність константи швидкості процесу осадження від температури виражається рівнянням Арреніуса На підставі різкого покращення властивостей осадів після їх кристалохімічного перетворення, експериментально визначених мас виділеного СО2 в процесах осадження і кристалохімічного перетворення гідроксокупруму(ІІ) карбонату і виконання матеріальних розрахунків методом послідовних наближень визначено стехіометричні коефіцієнти та запропоновано такий хімізм зазначених процесів: - осадження Одержані дані служать достатньою підставою, щоб стверджувати, що для покращення фізико-хімічних властивостей осаду його осадження слід здійснювати з концентрованих розчинів згідно з другим правилом осадження Тананаєва.Унаслідок виконання дисертаційної роботи вирішено важливе науково-технічне завдання, яке полягає у розробленні нового технологічного процесу виробництва гідроксокупруму(ІІ) карбонату (малахіту) з розчинів купруму(ІІ) нітрату і кальцинованої соди з одержанням цінного супутнього продукту - натрію нітрату. Недоліки існуючих способів одержання малахіту можна усунути використанням як вихідної сировини купруму(ІІ) нітрату (замість купруму(ІІ) сульфату). Процес хімічного осадження гідроксокупруму(ІІ) карбонату описується кінетичним рівнянням другого порядку, має перший порядок за обома реагентами і відбувається в дифузійній області. %): Cu(NO3)2 42,4…42,6; Na2CO3 17,0…17,9; мольне співвідношенням між реагентами 1,1…1,2; температура 293 К; тривалість процесу 17…20 хвилин; інтенсивність перемішування, що відповідає відцентровому критерію Рейнольдса 15800.

2. Основний зміст роботи