Технологiя утилiзацii нiкелю та марганцю у виробництвi синтетичних алмазiв
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
?я рiдина. Молекулярна маса 36. УтворюСФ дим на повiтрi. РЗi пари не утворюють вибухонебезпечноi сумiшi з повiтрям. ГДК в робочiй зонi 5 мг/м3. Клас небезпеки 2. ВипускаСФться марки А та Б.
На технiчну соляну кислоту iснуСФ стандарт ГОСТ 85795 [10]. За фiзико-хiмiчним показникам соляна кислота повинна вiдповiдати нормам, якi вказанi у таблицi 2.2.
1. Масову долю Hg нормують в кислотi, яку отримують ртутним електролiзом iз H2 та Cl2;
2. ДопускаСФться для харчовоi промисловостi по узгодженню зi споживачем виготовлення кислоти з масовою доле хлористого водню н.б. 26%;
3. В кислотi, що поставляють для травлення металiв, масова доля Fe не нормуСФться.
Таблиця 2.3 Фiзико-хiмiчнi характеристики соляноi кислоти
Найменування показникаНорма для маркиА (ОКП 21 22 11 0100)Б (ОКП 21 22 11 0200)Вищий сорт
(ОКП 21 22 11 0220)Перший сорт
(ОКП 21 22 11 0230)Зовнiшнiй виглядПрозора безкольорова або жовтувата рiдинаПрозора жовтувата рiдина Мас. доля HCl, % не менше353331,5Мас. доля Fe, % не бiльше0,0010,0020,015Мас. доля залишку пiсля прокалювання, % не бiльше
0,01
0,015
0,1Мас. доля вiльного Cl, % не бiльше0,0020,0020,008Мас. доля As, % не бiльше0,00010,00010,0002Мас. доля Hg, % не бiльше0,00030,00040,0005
Неочищений алмаз
Як сировина використовуСФться графiт i каталiзатор. Графiт мiнерал темносiрого або чорного кольору, твердiсть 12, щiльнiсть 2,2 г/см3, вогнеупорний, електропровiдний, хiмiчно стiйкий, структура шарувата, гексагональна, довжина мiж атомами в базиснiй площинi складаСФ 1,42 А, а мiж атомами сусiднiх базисних 3,38 А. (Порiвняно великi вiдстанi мiж базисними площинами, а отже i мала енергiя звязку, що обумовлюють здатнiсть графiту залишати слiди при натисканнi).
Графiт одержують також штучно нагрiванням антрациту без доступу повiтря, утворюючи щiльнi блоки.
Каталiзатор сплав нiкелю (40%) з марганцем (60%), таке спiввiдношення (евтектичне) вiдповiдаСФ мiнiмальнiй температурi плавлення даного сплаву.
Пiсля сплавки пацi пiддають гострiнню на токарських верстатах, з метою одержання стружки.
Механiчна сумiш часточок графiту та каталiзатора з розмiрами вiд 1200 до 100 мкм (у залежностi вiд режиму синтезу) застосовуються як спорядження.
Матерiалами контейнера можуть служити сумiш вапнякiв, окислiв алюмiнiю, магнiю.
Порошкоподiбна сумiш графiту й алмаза, що утворилася в процесi синтезу маСФ рiзнi фiзичнi i хiмiчнi властивостi. Алмази, що одержуються статичним методом мають бiльший розмiр часток, чим отриманих динамiчним методом i являють собою моно кристали. Вибуховi алмази це частки розмiром 2030 мкм, що складаються з полiкристалiв поверхнi та мають складну форму. Алмази, отриманi динамiчними методами характеризуються бiльш високою реакцiйною здатнiстю.
Алмаз по своСФму хiмiчному складу СФ чистим вуглецем, так само як i графiт, що таким чином, СФ полiморфними модифiкацiями того самого елемента, однак властивостi iх рiзнi. Це пояснюСФться вiдмiннiстю в будiвлi iхнiх кристалiчних структур. Алмаз володiСФ кубiчними гранецентрованими решiтками з вiдстанями мiж атомами 0,356 нм. Графiт маСФ шаруватi гексагональнi решiтки; вiдстанi мiж атомами в шарi дорiвнюСФ 0,142 нм, а мiж шарами 0,339 нм. Такi великi вiдстанi мiж шарами обумовлюють слабiсть хiмiчного звязку по цьому напрямку, завдяки чому графiт СФ пухкою, мякою речовиною, шари легко сковзають i вiдокремлюються друг вiд друга. Алмаз же, як вiдомо, СФ самим твердим з усiх вiдомих нам речовин. Ця властивiсть в основному визначаСФ цiннiсть алмаза, як матерiалу в найрiзноманiтнiших галузях промисловостi (рiзцi, фрези, абразивнi кола, шлiфувальнi порошки i пасти, буровi долота i коронки, волоки протягання дроту, пилки для розрiзування каменiв).
Щiльнiсть алмаза дорiвнюСФ 3,5 г/см3, щiльнiсть графiту 2,26 г/см3. Порiвняння цих чисел показуСФ, що одержанню алмаза буде сприяти високий тиск (збiльшення щiльностi, вiдповiдно до принципу Ле ШателСФ).
При низьких температурах теплоСФмностi графiту та алмазу сильно вiдрiзняються за своiм значенням, у мiру ж пiдвищення температури ця рiзниця в iхнiх розмiрах зменшуСФться та пiсля Т=600 К значення стають однаковими i складають 16,30 Дж/(мольК).
Фiзикохiмiчнi властивостi алмазiв залежать вiд наявностi в кристалiчних решiтках атомiв домiшок, наявностi стороннiх фаз, мiкротрiщин та iнших дефектiв. У природних алмазах домiшки знаходяться у видi окремих атомiв i iхнiх сполучень, а також входять до складу великих i субмiкроскопiчних зСФднань рiзних мiнералiв. Домiшки металiв i неметалiв розподiляються по обсягу кристалiв нерiвномiрно, у поверхневому шарi iхня концентрацiя вище. Наявнiсть металевих внутрiшньокристалiчних зСФднань i поверхневих домiшок характеризуСФться величиною питомоi сприйнятливостi.
Поверхневi домiшки впливають також на питомий електричний опiр алмазу, причому, чим бiльше, тим електричний опiр менше. Внутрiшньокристалiчнi i поверхневi домiшки iстотно погiршують експлуатацiйнi властивостi алмазiв. Для видалення домiшок використовують хiмiчний i термохiмiчний методи очищення, однак при iхнiй допомозi не завжди вдаСФться одержати алмази з високим питомим опором.
Очищений продукт синтезу.
Розвиток виробництва синтетичних алмазiв привiв до того, що вони зайняли домiнуюче мiiе у виготовленнi алмаз абразивного iнструмента.
У новому стандартi усунутi недолiки, якими страждав попереднiй ДСТ, а також врахований багатий вiтчизняний i закордонний досвiд виробництва синтетичних i природних алмазiв та iхнього застосування, накопичений в останнi десятилiття у всiляких галузях