2.Загальні положення збагачення бідних фосфоритів.

Збагачення природної сировини – це сукупність послідовних операцій, метою яких є підвищення вмісту в концентраті корисної (цільової) речовини шляхом відділення пустої породи (шламу тощо). При збагачення механічними методами склад мінералів вихідної сировини не змінюється, відбувається лише механічний розподіл її інгредієнтів.

Методи збагачення мінеральної сировини й її підготовка перед розділенням на фракції ґрунтуються на різних індивідуальних властивостях мінералів, а саме на щільності (гравітаційні методи збагачення), на магнітній сприйнятливості (магнітна сепарація), на електричних властивостях (електрична сепарація), на природній і здобутій (створеній реагентами) змочуваності (флотація і флотогравітація), на радіоактивності і силі випромінювання (радіометричні методи), на коефіцієнті тертя (збагачення по тертю), на пружності (методи збагачення за пружністю).

Попередня підготовка сировини (кондиціювання) до збагачення може реалізуватись здрібненням, стиранням, нагріванням, висушуванням тощо.

Залежно від текстурно-структурних особливостей і властивостей мінералів фосфатних агроруд застосовуються різні апаратурні рішення, реактанти і технологічні режими. При цьому слід відмітити, що виникають додаткові труднощі при збагаченні саме вітчизняних фосфоритів, тому що їхня якість (отже і якість відповідних концентратів) нижча якості аналогічних закордонних фосфоритів і концентратів у зв’язку зі значно меншим вмістом Р₂О₅ у агроруді.

3.Реакції, що лежать в основі розкладання фосфоритів нітратною кислотою.

Виконаний термодинамічний розрахунок змін вільної енергії Гіббса, рівноважного складу реагентів, дозволив встановити маршрути взаємодії фосфоровмісних компонентів глауконітового концентрату з нітратною кислотою, з яких найбільш вагомі є наступні:

, (2. 5) 29

, (2. 5) 34

Кінцевий продукт, має наступний склад (% мас.): [NH₄NO₃] 48,0 - 49,0; [Са(ОН)₂] 3,0-4,0; [СаНРO₄] 13,0 - 14,0; [М_gНРO₄] 1,4 - 2,0; [FеРO₄] 1,8 - 2,5; [К₂НРO₄] 0,6 - 1,0; [А1РO₄] 1,9 - 2,5; [(NH₄)₂SіF₆] 0,4 - 0,8; [Nа₂НРO₄] 0,07 -1,0; [NH₄)₂нро₄] 0,7-1,0. (розрахований на основі рентгенофазового і хімічного аналізу).

ЕКЗАМЕНАЦІЙНИЙ БІЛЕТ № _____9_____

1.Призначення та властивості синильної кислоти.

Синильна кислота – розчин ціаністого водню HCN в воді. У зв'язаному вигляді ціанистий водень (амигдалін) вміщується в кісточках мигдалю, персиків, абрикосів, слив та вишень (0,8-3,5 % за масою); амиг­далін розщеплюється на виноградний цукор, бензальдегід і вільну синильну кислоту. Ціанистий водень знайдено у спектрах зірок.

Синильна кислота - продукт проми­слового синтезу; у світі її виробляється більше 0,5 млн т/рік. Вона використовується для отримання ціанистих солей, виготовлення сорбентів для екстракції золота і інших благородних металів з руди, синтетичних волокон, пластичних мас, оргскла, стимуляторів росту рослин, гербіцидів, добрив довготривалої дії, для одержання ціанідів лужних і лужноземельних металів. Використання HCN як бойової отруйної речовини було за­боронено в результаті укладених міжнародних договорів.

Безводна синильна кислота - безкольорова рідина з запахом гіркого мигдалю. При температурі 233 К кристалічна HCN має щільність 0,925 г/см³. Динамічна в'язкість безводної HCN (μ) при температурі 278 К складає 2,323·10^-4 Па·с. Теплопровідність ціанистого водню при температури 273 К дорівнює 11,05^.10³ Дж/(м^.град^.с). Коефіцієнт дифузії ціанистого водню в повітрі при 273 К складає 0,173 см²/с. У водневому середовищі цей показник дорівнює 1,565, а в СО₂ - 0,117 (при 273,1 К і 0,101 МПа).

Значення термохімічних констант для ціанистого водню і синильної кислоти наведено нижче:

Теплота плавлення, кДж/моль, при 259 К 7,197

Теплота випарювання при 258,1 К 27,926 кДж/моль.

Теплота утворення ціанистого водню (газ) при 291 К 128,449 кДж/моль.

Теплота утворення синильної кислоти (рідина) при 291 К 100,416 кДж/моль

Енергія розриву зв'язків для дисоціації

HCN = СН⁺ + N^- (8.1)

дорівнює 933,7 кДж/моль.

Константа швидкості розпаду HCN у середовищі аргону в інтервалі 2200-2700 К відповідає рівнянню

К= 9,5·10^-8·ехр(-117000/RT). (8.2)

Суміш пари синильної кислоти і повітря може вибухати; за силою вибуху ця суміш перевершує тротил Температура самозапалювання випарів синильної кислоти складає 811 К. Теплота згоряння ціанистого водню в атмосфері кисню дорівнює 642,66-663,16 кДж/моль, при цьому максимальна температура горіння (приблизно 3243 К) сягає при 10-18 %-му об'ємному вмісті HCN. При розкладанні ціа­нистого водню без повітря температура наближається до 2800 К, а основ­ними продуктами розпаду є азот і водень (47,5 і 48,7 % об'ємних відповідно).

Швидкість спалювання синильної кислоти в повітрі складає 0,55 м/с, а для горіння в чистому кисні ця величина становить 5,4 м/с.

Ціанистий водень з ΝО₂ утворює параціан (CN)₂ і при температурі 688 К, мольному співвідношенні HCN:NО₂ =10,1 вихід (CN)₂ може сягати 72,5 %.

Ціанистий водень змішується необмежено з водою, зі спиртами, ефірами, ацетонітрилом, мурашиною кислотою, нітрометаном.

Синильна кислота є слабкою кислотою. Радикал - С = N витісняють такі сполуки, як фенол, борна кислота, оксид вуглецю (IV). При температу­рі 298 К константа дисоціації HCN складає 7,2·10^-10 , при 291 К - 4,79·10^-10 .

Зріджений ціанистий водень - стабільна речовина, але водяні розчини синильної кислоти менш стійкі. Так, синильна кислота з масовою концентрацією 10% Н₂О починає полімеризуватися при нагріванні в інтервалі температур 323-333 К. Тому кількість Н₂О у продукційній кисло­ті не рекомендується підтримувати більше 2-5 %.

У промислових умовах полімеризація HCN усувається добавленням кислот H₂SО₄, HC1, Н₃РО₄. HCN - отрутна речовина, що діє в пер­шу чергу на легені (затримує окислювальні й ферментативні процеси, пе­решкоджає перенесенню кисню гемоглобіном, паралізує дихальні центри). Концентрація пари HCN близько 0,01 мг/м³ не впливає на людину, але вже при концентрації 0,06-0,07 мг/м³ наступає миттєва смерть. Гранич­но припустима концентрація HCN у повітрі робочих приміщень складає 0,03 мг/м³. У присутності оксиду вуглецю (II) токсичний вплив HCN збіль­шується.

Отруєння ціанідами може бути як при вдиханні, так і при попаданні HCN або ціанідів в організм, а також — у кров через порізи і рани, через шкіру. Симптомами отруєння є подразнення слизистої оболонки очей, верх­ніх дихальних шляхів, головна біль, нудота, блювота, серцебиття, задишка.