2 В· y SО3 В· 2H2О (х> у), виділяються з розчинів при рН = 2-3 і мольному відношенні SО3: Zrо2 у вихідному розчині в межах 0,55-0,9.
При нейтралізації сірчанокислого розчину, що містить значний надлишок кислоти, содою або аміаком, гидролитическое виділення основного сульфату цирконію не відбувається. Це пояснюється тим, що в таких розчинах цирконій перебуває у складі міцних аніонів [ZrO (SО4) 2] 2 -, що утворюють з катіонами натрію і амонію добре розчинні солі. Гідроліз настає лише у разі виведення частини іонів SO4 з розчинів, наприклад додаванням ВаС12 або СаС12, що ускладнює технологію. p align="justify"> Значно простіше гидролитическое виділення основних сульфатів з солянокислих або азотнокислих розчинів, так як в цьому випадку в розчин вводиться дозовану кількість сульфат-іонів (додають H2SО4 або Na2SО4).
Для осадження основного сульфату в солянокислий розчин, що містить 40-60 г/л цирконію, додають H2SО4 (0,5-0,7 моля на 1 моль Zrо2), нейтралізацією і розведенням доводять кислотність до 1 - 1,5 г/л по НС1, а потім нагрівають розчин до 70-80 В° С. У осад виділяється 97-98% цирконію, його склад приблизно відповідає формулі
Zrо2 В· S03 В· 5H2О.
Осад основної сульфату після промивання, фільтрації та сушіння прожарюють для видалення SО3 при 850-900 В° С в муфельних печах, футерованих високоглиноземисті вогнетривом. Одержуваний технічний діоксид цирконію містить 97-98% Zrо2. Основні домішки наступні,%: ТiO2 0,25-0,5; SiO2 0,2-0,5; Fe2O3 0,05-0,15; СаО 0,2-0,5; SO3 0,3-0,4 .
Переробку цирконового концентрату за способом спікання з карбонатом кальцію проводять за схемою представленої на малюнку 1
В
Малюнок 1. Технологічна схема переробки цирконового концентрату за способом спікання з карбонатом кальцію
3. СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА
3.1 Металургійні розрахунки
Завдання. Розрахувати процес спікання цирконового концентрату з вапном і хлористим кальцієм з подальшим вилуговуванням спека соляною кислотою, осадженням цирконію з розчину у вигляді основного сульфату і його прогартовуванні з отриманням технічного Zrо2. Визначити витрату сировини і матеріалів на 1 т готової продукції при продуктивності цеху 200 т/м. діоксиду цирконію.
Для розрахунку приймаємо:
складу цирконового концентрату,%: 58,44 ZrO2; 31,2 SiO2; 4,26 Fe2O3, 5,5 ТiO2; 0,6 інші;
зміст ZrO2 в технічному диоксиде цирконію - 99,8%;
ступінь розкриття циркону - 98%;
втрати за операціями: спікання концентрату з вапном - 10%, обробка соляною кислотою і фільтрація - 2% на кожній стадії, виділення основного сульфату - 3%, прожарювання основного сульфату - 0,7%;
витрата вапна - 115% від теоретично ...
