На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Металлургия цезия

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 12.05.2012. Сдан: 2011. Страниц: 6. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Содержание:
    Введение………………………………………………………………….
    История открытия………………………………………………………..
    Свойства цезия……………………………………………………………
      Химические свойства……………………………………………..
      Физические свойства………………………………………………
    Сырьевые источники………………………………………………………..
    Извлечение и производство цезия………………………………………..
    Применение………………………………………………………………..
    Заключение…………………………………………………………...........
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
    Введение:
     Актуальность  данной темы на сегодняшний день высока, так как цезий является востребованным элементом и его применяют  в различных сферах человеческой деятельности. Также решаются вопросы, как повысить производительность по цезию и получать ценного металла больше снизив затраты. Интерес к этому редкому металлу только повышается.
     Цель  данной работы раскрыть в основном материал о способах извлечения цезия и переработки до нужного продукта. Задачами данного реферата являются изложение материала доступным языком и раскрытие материала более точно. В работе раскрыты подтемы: открытие цезия, нахождение его в природе, свойства этого металла, извлечение, производство цезия и его применение. В пункте история открытия, излагается краткий экскурс в то время когда был открыт цезий и каким путем что немаловажно. В пункте свойства металла, материал разделен на две части, это химические свойства и физические свойства. Написаны взаимодействия цезия, как он ведет себя с другими веществами, его особое строение и какой он в металлическом состоянии. Пункт -  нахождение в природе, дает описание сырьевых источников цезия, в каких видах он находится на земном шаре, его распространенность. Самым главным из всех пунктов или подтем является извлечение и производство цезия. Здесь описаны способы получения цезия и доведение его до конечного продукта, как можно извлекать этот химический элемент очищая его от примесей. В пункте применение раскрывается многообразие, в каких сферах применяется цезий, его перспективность в этом отношении как редкого металла по его особенным свойствам.
       В реферат не были внесены  пункты, и изложены подтемы, которые мало касаются или вообще не касаются главной темы работы.  
 
 
 
 
 

    История открытия:
     Цезий был открыт в 1860 году немецкими учёными Р. В. Бунзеном и Г. Р. Кирхгофом в водах Дюрхгеймского минерального источника в Германии методом оптической спектроскопии, тем самым, став первым элементом, открытым при помощи спектрального анализа. В чистом виде цезий впервые был выделен в 1882 году шведским химиком К. Сеттербергом при электролизе расплава смеси цианида цезия (CsCN) и бария.
     В начале 50-х годов прошлого века профессор  химии Гейдельбергского университета Р. Бунзен обратил внимание на малозначительное, казалось бы, для науки явление: если в пламя газовой горелки вводили  соли металлов, оно окрашивалось в  разные цвета. Возможно, это обстоятельство было подмечено кем-нибудь и раньше, но только Бунзен заинтересовался им всерьез. Ученый подносил к горелке  крупицы различных веществ и  всякий раз язычок пламени, словно хамелеон, менял свою окраску, становясь то желтым, то фиолетовым, то розовым. В  этих экспериментах отчетливо выявлялись две закономерности: во-первых, каждый из «подопытных» металлов придавал пламени определенный цвет, а во-вторых, этот цвет не зависел от того, в каком виде металл «приговаривался к сожжению». Так, все соединения бария делали пламя зеленоватым, а кальций, попадая в огонь, заставлял его краснеть как бы в отместку за свои муки. Напрашивалась мысль: нельзя ли воспользоваться подмеченными закономерностями, чтобы просто и быстро устанавливать, какие элементы присутствуют в исследуемом веществе? 
     В тот период Кирхгофа более всего  интересовало изучение спектров раскаленных  твердых и жидких тел. Он-то и сумел  оживить идею Бунзена, предложив  рассматривать не само пламя горелки, а его спектр, поскольку в нем  все цвета и оттенки видны  гораздо отчетливее. Из двух подзорных  труб, стеклянных призм и ящика  из-под сигар Кирхгоф соорудил спектроскоп – прибор, позволявший как бы разлагать пламя на составные части. Если раньше информация о пламени воспринималась невооруженным глазом ученого, то теперь луч света от горелки проходил через несколько линз и призму, превращаясь в красочную полоску с многочисленными вертикальными линиями. Когда Бунзен поместил в пламя кристаллик поваренной соли, Кирхгоф, смотревший в прибор, увидел на фоне черной полосы две яркие желтые линии. Были «преданы огню» другие соединения натрия – сода, селитра, сернокислый натрий, но всегда в одном и том же месте спектра возникала неразлучная ярко-желтая пара. Сомнений не было: такова «визитная карточка» натрия. Другой металл «рисовал» линии другого цвета, в другом месте спектра. Дни складывались в недели, недели – в месяцы.
     Постепенно  огонь, призму и подзорные трубы  прошли сотни различных веществ, и ученые уже были убеждены в том, что каждому элементу присущи  свои спектральные линии, по которым  его всегда можно найти, как преступника  по отпечаткам пальцев. От взора ученого, вооруженного спектроскопом, не могли  ускользнуть самые крохотные  примеси любого элемента. Волшебное  око прибора способно было заметить в веществе тот или иной компонент, даже если его количество измерялось миллионными долями миллиграмма. Бунзен и Кирхгоф тщательно изучили  спектры всех известных тогда  науке химических элементов и  каждому из них дали точную спектральную характеристику. Это ознаменовало рождение нового метода анализа – спектрального. С помощью его можно не только обнаружить элемент, но и определить по интенсивности линий его количество. Однако возможности спектрального анализа этим не исчерпывается. 
     Однажды, а точнее в 1860 году, в лабораторию  Бунзена пришла посылка с минеральной  водой из знаменитых шварцвальдских источников. Врачи, приславшие воду, просили  выяснить ее состав: им хотелось узнать, чему она обязана своими целебными  свойствами. Почему не удовлетворить  их любопытство? Бунзен выпарил воду, получил сгущенный раствор и  внес каплю его в пламя газовой  горелки. Глядя в окуляр спектроскопа, он наметанным глазом заметил линии  натрия, калия, кальция, стронция, лития… Но что это за две голубые незнакомки? Стронций? Нет, он сигнализирует о себе одной линией.
     Снова и снова ученый рассматривает  спектр и сравнивает его с известными эталонами, но среди них нет ничего похожего. В этом же убеждается и  Кирхгоф. Значит, открыт новый химический элемент, а называться он будет цезием: ведь в переводе с латинского это – «небесно-голубой». Итак, цезий стал первым элементом, открытым не химическим путем, как десятки его старших «братьев» и «сестер», а методом спектрального анализа.
     Ученые, однако, имели возможность познакомиться  с этим элементом еще до того, как Бунзен и Кирхгоф создали  новый исследовательский метод. Речь идет о пропаже, которая долгие годы не давала покоя химикам. Еще в 1846 году немецкий ученый К. Платтнер занялся исследованием оллуцита-минерала, найденного на острове Эльба. Выполнить полный химический анализ минерала было делом не хитрым, но вот загвоздка: как ни складывал Платтнер полученные им результаты, сумма всех составляющих оказывалась равной 93%. Куда же могли подеваться остальные 7%? Почти два десятка лет никто не мог ответить на этот вопрос. И лишь в 1864 году итальянец Пизани представил неопровержимые доказательства того, что виновником «недовеса» был цезий, ошибочно принятый Платтнером за калий – эти элементы состоят в довольно близком химическом родстве, однако цезий в два с лишним раза тяжелее.
    Свойства цезия:
      Химические свойства:
     Цезий — элемент главной подгруппы первой группы, шестого периода периодической системы химических элементов Дмитрия Ивановича Менделеева, с атомным номером 55. Обозначается символом Cs. Простое вещество цезий — мягкий щелочной металл серебристо - жёлтого цвета. Своё название цезий получил за наличие двух ярких синих линий в эмиссионном спектре (от лат. caesius — небесно-голубой).   
 

     

                                           
    Рисунок 1. Кристаллическая решетка цезия 

     Химическая  активность цезия необычайна. Он очень  быстро реагирует с кислородом и  не только моментально воспламеняется на воздухе, но способен поглощать малейшие следы кислорода в условиях глубокого  вакуума. Воду он бурно разлагает  уже при обычной температуре; при этом выделяется много тепла, и вытесняемый из воды водород тут же воспламеняется. Цезий взаимодействует даже со льдом при –116°C. Его хранение требует большой предосторожности.
     Цезий взаимодействует и с углеродом. Только самая совершенная модификация  углерода – алмаз – в состоянии  противостоять его «натиску». Жидкий расплавленный цезий и его  пары разрыхляют сажу, древесный уголь  и даже графит, внедряясь между  атомами углерода и образуя своеобразные, довольно прочные соединения золотисто-желтого  цвета, которые в пределе, по-видимому, отвечают составу C8Cs5. Они воспламеняются на воздухе, вытесняют водород из воды, а при нагревании разлагаются и отдают весь поглощенный цезий.
     Даже  при обычной температуре реакции  цезия с фтором, хлором и другими  галогенами сопровождаются воспламенением, а с серой и фосфором – взрывом. При нагревании цезий соединяется с водородом, азотом и другими элементами, а при 300°C разрушает стекло и фарфор. Гидриды и дейтериды цезия легко воспламеняются на воздухе, а также в атмосфере фтора и хлора. Неустойчивы, а иногда огнеопасны и взрывчаты соединения цезия с азотом, бором, кремнием и германием, а также с окисью углерода. Галоидные соединения цезия и цезиевые соли большинства кислот, напротив, очень прочны и устойчивы. Активность исходного цезия проявляется у них разве только в хорошей растворимости подавляющего большинства солей. Кроме того, они легко превращаются в более сложные комплексные соединения.Сплавы и интерметаллические соединения цезия всегда сравнительно легкоплавки.
     У цезия имеется еще одно весьма важное свойство, тесно связанное  с его электронной структурой. Дело в том, что он теряет свой единственный валентный электрон легче, чем любой  другой металл; для этого необходима очень незначительная энергия –  всего 3,89 эВ. Поэтому получение плазмы из цезия требует гораздо меньших энергетических издержек, чем при использовании любого другого химического элемента.
      Физические свойства:
     Блестящая поверхность металлического цезия  имеет бледно-золотистый цвет. Это  – один из самых легкоплавких металлов: он плавится при 28,5°C, кипит при 705°C в обычных условиях и при 330°C в вакууме. Легкоплавкость цезия сочетается с большой легкостью. Несмотря на довольно большую атомную массу (132,905) элемента, его плотность при 20°C всего 1,87. Цезий во много раз легче своих соседей по менделеевской таблице. Лантан, например, имеющий почти такую же атомную массу, по плотности превосходит цезий в три с лишним раза. Цезий всего вдвое тяжелее натрия, а их атомные массы относятся, как 6:1. По-видимому, причина этого кроется в своеобразной электронной структуре атомов цезия. Каждый его атом содержит 55 протонов, 78 нейтронов и 55 электронов, но все эти многочисленные электроны расположены относительно рыхло – ионный радиус цезия очень велик – 1,65 ?. Ионный радиус лантана, например, равен всего 1,22 ?, хотя в состав его атома входят 57 протонов, 82 нейтрона и 57 электронов.
     Самое замечательное свойство цезия –  его исключительно высокая активность. По чувствительности к свету он превосходит  все другие металлы. Цезиевый катод  испускает поток электронов даже под действием инфракрасных лучей  с длиной волны 0,80 мкм. Кроме того, максимальная электронная волна, превосходящая нормальный фотоэлектрический эффект в сотни раз, наступает у цезия при освещении зеленым светом, тогда как у других светочувствительных металлов этот максимум проявляется лишь при воздействии фиолетовых или ультрафиолетовых лучей.
     Долгое  время ученые надеялись найти  радиоактивные изотопы цезия  в природе, поскольку они есть у рубидия и калия. Но в природном  цезии не удалось обнаружить каких-либо иных изотопов, кроме вполне стабильного 133Cs. Правда, искусственным путем получено 22 радиоактивных изотопа цезия с атомными массами от 123 до 144. В большинстве случаев они недолговечны: периоды полураспада измеряются секундами и минутами, реже – несколькими часами или днями. Однако три из них распадаются не столь быстро – это 134Cs, 137Cs и 135Cs, живущие 2,07; 26,6 и 3·106 лет. Все три изотопа образуются в атомных реакторах при распаде урана, тория и плутония; их удаление из реакторов довольно затруднительно. 
 
 
 

    Сырьевые  источники:
     Содержание  цезия в земной коре, примерно 7-10%. Цезий занимает 49-е место, содержание его в земной коре (по массе) больше, чем кадмия, мышьяка, ртути, сурьмы и  ниобия. Поскольку и цезий в  минералах (за исключением поллуцита) является компонентными примесями, то обнаружить их в руде можно только аналитическими методами.
     Цезий встречается в крайне рассеянном состоянии (порядка тысячных долей  процента) во многих горных породах; ничтожные  количества этого металла были обнаружены и в морской воде. В большей  концентрации (до нескольких десятых  процента) он содержится в некоторых  калиевых и литиевых минералах, главным  образом в лепидолите. Но особенно существенно то, что, в отличие  от рубидия и большинства других редких элементов, цезий образует собственные  минералы - поллуцит, авогадрит и  родицит. Родицит крайне редок, притом некоторые авторы причисляют его  к литиевым минералам, так как  в его состав (R2O · 2Al2O· 3B2O3, где R2O - сумма окисей щелочных металлов) входит обычно больше лития, чем цезия. Авогадрит (K, Cs) [BF4] тоже редок, да и поллуциты встречаются нечасто; их залежи маломощны, зато цезия они содержат не менее 20, а иногда и до 35%. Наибольшее практическое значение имеют поллуциты США (Южная Дакота и Мэн), Юго-Западной Африки, Швеции и Советского Союза (Казахстан и др.).
     Впервые поллуцит был найден в 1846 г., в миаролитовых пустотах среди гранитов на о. Эльба (Италия), а в 1891 г. он был найден в Геброне (США) в ассоциации с кварцем и цезий-содержащим бериллом.
     Поллуциты - это алюмосиликаты, сложные и  весьма прочные соединения. Их состав определяют формулой (Cs, Na) [AlSi2O6] · nH2O, и хотя цезия в них много, извлечь его не так просто. Чтобы «вскрыть» минерал и перевести в растворимую форму ценные компоненты, его обрабатывают при нагревании концентрированными минеральными кислотами - плавиковой или соляной и серной. Затем освобождают раствор от всех тяжелых и легких металлов и, что особенно трудно, от постоянных спутников цезия - щелочных металлов: калия, натрия и рубидия.
     Важнейшие месторождения поллуцита найдены  в Юго-Западной Африке, США, Швеции, Южной Родезии, Канаде, Китае. В виде побочного продукта при обогащении литиевых руд в Южной Родезии  и Юго-Западной Африке ежегодно добывается около 100-150 т поллуцита. Мировые запасы этого минерала оцениваются в 300 тыс. т.
     Такой минерал как  Авогадрит-борофторид калия (К, Сs) [ВР4], в котором калий частично изоморфно замещен цезием. Авогадрит назван в честь итальянского физика Амедо Авогадро. Состав минерала непостоянен, содержание СзВР4 в нем достигает 20%. Авогадрит найден с сасолином Ве(ОН)3 и другими солями на Везувии.
     К минералам, в которых содержание рубидия и цезия достигает  относительно высоких концентраций, относится также лепидолит, который  служит литиевым сырьем. Рубидия в  нем содержится от 3 до 4%, цезия до 0,5%. Это самый богатый по содержанию рубидия минерал. Лепидолит встречается  исключительно в пегматитах. Важнейшие  зарубежные месторождения лепидолита промышленного значения находятся  в Юго-Западной Африке, Южной Родезии, США и Канаде.
     Основное  значение для получения соединений цезия имеет в настоящее время  поллуцит, однако цезий извлекают  попутно из карналлита. Карналлит - двойной хлорид калия и магния КС1-МgС12-6Н20 - является минеральным образованием и представляет собой типичный продукт последних стадий усыхания морских бассейнов. Рубидий и цезий присутствуют в карналлите как изоморфные заменители калия в кристаллической решетке минерала. Среднее содержание рубидия, в карналлите составляет 0,015-0,04% в пересчете на хлориды, а цезия в десятки раз меньше, чем рубидия.
     Всемирно  известны месторождения карналлита: Соликамское и Стасфуртское. Запасы карналлитов огромны.В таких же количествах, как в карналлитах, цезий и рубидий содержатся в  кионите (КС1 Мб504-ЗН20), который также имеется в соляных месторождениях. Гигантские запасы карналлита являются перспективными источниками извлечения рубидия и цезия.
     Данные  по мировому производству и потреблению  цезия и его соединений не публикуются  с конца 1980-х. Рынок цезия небольшой, и его ежегодное потребление  оценивается всего лишь в несколько  тысяч килограммов. В результате нет торговли и официальных рыночных цен. 
 
 
 
 
 
 

    Извлечение  и производство цезия:
     Получение цезия в виде металла связано  с рядом особенностей, обусловленных  прежде всего высокой химической активностью этого металла. В  частности, все металлургические процессы приходится осуществлять либо в вакууме, либо в среде аргона, так как  присутствие в аппаратуре следов влаги, азота, кислорода и двуокиси углерода не только снижает выход  металла и создает опасность  самовозгорания, но и затрудняет получение  продукта в чистом состоянии. Высокая  коррозионная активность расплавленных  щелочных металлов огранивает выбор  необходимых конструкционных материалов. Особенно сложной проблемой является разработка методов глубокой очистки  металлического цезия.
     Восстановление  цезия из его соединений, руд, минералов  и концентратов может быть осуществлено с помощью любого из трех основных методов, применяемых в металлургии  редких элементов: электрохимического, вакуум-термического восстановления и  вакуум-термического разложения солей.
     Электрохимический метод в металлургии рубидия  и цезия в настоящее время  почти не используется ввиду высоких  значений потенциалов разложения галогенидов, низкой температуры кипения металлов и их высокой растворимости в  солевых расплавах, что естественно  снижает выход металла и, следовательно, экономическую эффективность метода. Тем не менее, электрохимический метод может оказаться весьма полезным для получения сплавов цезия с целым рядом металлов (Pb, Sn, Bi, In, Cd), применяемых в ваннах в виде жидкого катода. В частности, электролизом расплава CsCl с жидким свинцовым катодом при катодной плотности тока, равной 0,31 А/см2, был получен свинцово – цезиевый сплав.
     Было  замечено, что выход по току зависит  от температуры расплава, и в связи  с этим выявлена целесообразность применения в качестве электролита иодида цезия  как имеющего более низкую температуру  плавления. Подобным же образом может  быть получен, видимо, и свинцово-рубидиевый сплав.
     Из  подобного рода сплавов цезий  легко удалить дистилляцией в  вакууме. Вакуум – термический метод  является основным методом получения  металлического цезия.
     Для восстановления цезия используются следующие реакции:

     Процесс получения цезия путем взаимодействия их фторидов с магнием и кальцием, а также хлоридов с кальцием является в силу больших отрицательных  значений ?GT наиболее термодинамически вероятным и поэтому может быть осуществлен при более низких температурах. Однако фториды из-за их высокой гигроскопичности применяются редко для вакуум-термического получения цезия.
     Из  серии работ, связанных с упрощением и удешевлением технологического процесса извлечения цезия из природного сырья, заслуживает внимания прямой способ получения металлического цезия  из поллуцита. Первые наблюдения, проведенные  в лабораторных условиях, показали, что металлический цезий с выходом около 85% может быть получен нагреванием в вакууме при 900?С сухой смеси измельченного поллуцита и кальция c соотношением компонентов 1:3 по массе. К подобным же результатам приводит и алюмотермическое восстановление, если к шихте добавлять окись кальция. Кроме кальция и алюминия в качестве восстановителя рекомендовались Fe, CaC2 и Na.
     При использовании в качестве восстановителя металлического натрия (инертная среда, температура 750 – 850 °С) был достигнут выход цезия 75 – 96%. Однако в этом случае конечный продукт сильно обогащается (до 10%) примесью натрия.
     Метод термического разложения солей в  крайне ограниченных масштабах применяется  только для получения небольших  количеств особо чистого цезия, используемого для определения  термодинамических и физических констант этих металлов.
     Лишь  немногие соли цезия(гидриды, азиды, ферроцианиды) разлагаются при нагревании в  вакууме с выделением металла. Лучшие результаты получаются при вакуум- термическом разложении азидов.
     Азиды цезия при нагревании до 390 – 395 °С в вакууме (меньше 0.1 мм.рт.ст.) подвергаются термической диссоциации:
     Разложение  протекает крайне медленно (6 – 7 г. CsN3 диссоциируют в течение 3 – 6 суток). Нагревания азидов до более высоких температур избегают, так как при этом возрастает опасность взрыва реактора и увеличивается степень возгонки неразложившихся азидов. Выход цезия составляет соответственно 60 и 90%.
     Металлический цезий, полученный одним из указанных  выше методов, содержит механические включения  и целый ряд растворенных в  металле примесей. Для очистки  металлов разработано несколько  способов: фильтровании, переплавка под  слоем масла, нагревание с геттерам, зонная плавка, гидрирование и вакуумная  дистилляция.
     От  механических примесей жидкий цезий  отделяют фильтрованием через перфорированную  железную, титановую или молибденовую жесть. Для той же цели применяют  переплавку металлов под слоем парафинового или вазелинового масла при температуре, несколько превышающей температуру плавления щелочного металла.
     Очистку жидких металлов геттерами применяют  для удаления, прежде всего, кислорода  и азота. В качестве геттеров могут  быть использованы порошкообразные  уран, цирконий и титан, практически  не растворяющиеся в жидких щелочных металлах.
     Наибольшее  практическое значение среди всех методов  рафинирования щелочных металлов имеет  вакуумная дистилляция. Для вакуумной  дистилляции применяют различные  типы установок.
          Очистка щелочных металлов путем  их перегонки в вакууме сводистся  к следующему. В бункер заливают  петролейный эфир и загружают  кусочки очищенного цезия с  поверхности. Затем в бункере  создают вакуум порядка 1*10-4 мм.рт.ст. После испарения петролейного эфира в бункер впускают аргон и поднимают температуру до 100 °С. По окончании удаления окклюдированных газов металл в затворе расплавляют и необходимое количество металла выпускают в камеру испарения, при этом механические примеси (окислы и т.д.) остаются на фильтрующем дне бункера. Для удаления из цезия примесей других щелочных металлов температуру в камере испарения поднимают до 350 – 400 °С при сохранении вакуума на уровне 0.01 – 0.03 мм. рт. ст. , при этом испаряющиеся примеси через конденсатор, нагреваемый до 100 °С, и затвор стекают в приемник. После отгонки летучих металлов остаток чистого цезия сливают в нижний приемник, а камеру испарения заполняют новой порцией металла. Дистилляцию цезия до конца не доводят – около 10% остатка, обогащенного примесями, оставляют в камере испарения. 
     От  примесей тяжелых и щелочноземельных металлов цезий можно очистить в аппарате, подобном описанному выше, при температуре в камере испарения около 550°С. Чистый металл в этом случае собирают в приемнике, а кубовый остаток, обогащенный примесями, сливают в приемник.
     Качество  очищенного щелочного металла в  значительной степени определяется материалом, из которого сконструирована  вакуумная дистилляционная установка. Графит, кварц и стекло различных  марок обладают малой устойчивостью  в расплавах цезия при температуре  выше 200°С.
     В качестве фильтра используется железная, титановая или молибденовая сетка  с мелкими отверстиями или  пористые металлокерамические фильтры.
     Хорошей устойчивостью против действия расплавленного цезия в интервале температур от 250 до 900 °С обладают чистое железо, титан, ниобий, тантал и молибден; до 800 °С достаточной устойчивостью обладают железо – хромистые (17% Cr) стали.
     Важной  составляющей производства цезия является его извлечение из поллуцита. Обычно основное количество поллуцита отделяют от пегматитовой породы вручную. Исходную руду измельчают до крупности не менее 0,15 мм, обрабатывают серной кислотой до рН = 1,4-2,7, затем добавляют соляную кислоту, небольшое количество сульфата алюминия и катионного реагента - аминоацетата коксового масла. Флотацию проводят с тремя перечистками, при этом из руды, содержащей 8% Сs, получают концентрат, содержащий более 20% Сs. Извлечение цезия составляет 87%.
     Все способы разложения поллуцита можно  объединить в три группы: кислотные, способы спекания и способы прямого  получения цезия. Выбор способа  определяется составом и качеством  конечного продукта, а также экономическими соображениями.
     Кислотные способы. Для разложения поллуцита используются кислоты: соляная, плавиковая, серная и бромистоводородная. Сущность солянокислого способа заключается в обработке поллуцита при нагревании соляной кислотой с последующим обезвоживанием для удаления Si02 и осаждения цезия в виде комплексной соли Сs3. Очистка хлорида цезия через эту соль сразу позволяет получать препараты чистотой 99,9%.
     Разложение  комплексной соли осуществляется следующими способами: 1) гидролизом при нагревании соли с избыточным количеством воды; 2) нейтрализацией раствором аммиака; 3) нагревом в вакууме.
     Реакция взаимодействия поллуцита с концентрированной  соляной кислотой протекает при  нагревании по реакции:
Сs20-А1203.4SiO2.nН20 + 8НС1 = 2СsС1 + 2А1С13 + 4Si02 + (n+4) Н20.
     Лучшим  режимом разложения поллуцита соляной  кислотой (температура 100° С, НС1 8,8 н., время 6 ч) можно обеспечить переход в раствор до 95-98% Cs, содержащегося в поллуците.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.