合成冰晶石工艺流程目录
[化学与技术]工业上可以利用氟硅酸、碳酸氢铵制备冰晶石(Na 3 AlF 6 ),其工艺如下: 请回答下列问题
冰晶石的合成过程。
冰晶石是一种人工水晶,以其纯净无瑕的外观和独特的冰晶结构而闻名。以下是冰晶石的合成过程。
1.原料的配制。
合成冰晶石的重要原料是二氧化硅(SiO2)和氟化锂(LiF)。二氧化硅通常来自石英砂,氟化锂来自氟化锂矿。将原料粉碎,按照配比混合。
2.熔融生长。
将混合原料放入铂金旋涡中,并放置在高周波感应炉中。在高温下(约1600°C),原料形成熔体。熔体的温度和冷却速度被精细地控制,以促进冰晶石结晶的生长。
3.结晶成长。
当熔解体慢慢冷却时,冰晶石的结晶开始从熔解体中析出。晶体沿着特定的轴生长,形成独特的六方柱状结构。结晶的生长速度和方向是通过控制温度梯度和搅拌条件来调整的。
4.退烧。
结晶生长完成后,慢慢冷却炉子,进行退火处理。退火工艺消除了结晶内的应力,提高了结晶的强度和稳定性。退火工艺通常在较低的温度下进行,以防止晶体开裂和变形。
5。切割和研磨。
退火后的冰晶石结晶需要切割和研磨,以达到所需的形状和光泽。切割使用钻石刀片,研磨使用各种研磨剂和研磨材料。被研磨的冰晶石表面光滑,有透明感。
标签。
合成冰晶石。
工艺流程。
原料的配制。
熔融成长。
结晶就会生长。
退热。
切割和研磨。
(1)碳酸氢钠与氟硅酸反应生成二氧化碳、二氧化硅、氟化铵和水,二氧化硅不溶于水,过滤后形成渣,氟化铵易溶于水,从而形成滤液,所以答案是:CO 2;是NH 4f;
NH 4 +和HCO 3 -水解,前者呈酸性,后者呈碱性,水解程度相同。溶液中的氢离子浓度与氢氧化物离子浓度相同,溶液为中性。
NH 3吗?H 2o +H +, HCO 3 - +H 2o
h2 CO 3 +OH -、nh4 +、HCO 3 -的水解情况大致相同。
(3)经过②的反应,过滤的冰晶(Na 3alf 6)固体上附着杂质硫酸铵,硫酸根的检验方法:遇钡离子产生不溶于硝酸的白色沉淀,确认硫酸根的存在。只要硫酸根存在,沉淀物就不会被清洗。取洗涤后的溶液,向其中滴加BaCl 2溶液,无现象,说明已洗干净;如有白色沉淀生成,说明未洗干净;
对比实验变量的关键是控制法,温度恒定时,变化浓度,通过分析浓度的影响,故第ii组温度相同,浓度恒定时,通过温度的变化分析温度的影响,故第ii组温度不同,浓度相同故正确答案是60℃;c是1;
氟化铵的性质与氯化铵相似,不稳定。温度升高,nh4 F分解。
它是以氟硅酸和粘土为原料按比例混合氟铝酸溶液,然后加入卤素水溶液反应生成冰晶石浆,经过滤、加热干燥冰晶石成品。
氟硅酸和粘土的比例(氟硅酸和粘土中al# -〔2〕o# -〔3〕的比例为2∶1.05摩尔比),氟硅酸的浓度为5-30%反应可以在常温下进行,也可以用蒸汽加热。反应可以测定溶液中的铝含量从全氟硅酸变成全氟铝酸。粘土可以用浓度为al# -〔2〕o# -〔3〕40- 60%的粘土作为原料。反应过程中产生的盐酸用coo # -〔3〕或石灰水中和成为副产物。
用上述方法配制冰晶石,具有原材料制造成本低,工艺简单等优点。
铝酸蚀渣的成分比较简单,主要化学成分是氟铝酸钱,该物质纯度不高,且没有太大的工业实用价值,所以成为废弃物。
铝酸渣由于干燥,不易溶于水,便于移动和集中处理,二次污染的可能性很小。
以元明粉(化学成分为无水硫酸钠)为辅助化学材料,与上述灰渣进行复分解反应,通过化学提纯可制成工业上非常有用的主要产物冰晶石(化学成分为氟酸钠)。同时,回收有用的副产物硫酸,实现废渣的处理利用。
该化学反应过程简单,安全,无副产品回收,无二次污染排放。
通过小试、中试、试生产,扩大生产,提出了对铝酸渣可治理三废的工艺,开辟了一条变废为宝的道路,具有显著的经济效益和环境效益。
主要产品是冰晶石,副产品是硫酸铵。
制造方法。
1原理:氟铝酸钱与硫酸钠在一定条件下氟铝酸钠反应,经洗涤、脱水、干燥即为成品冰晶石;硫酸经过过滤浓缩后就成了副产物硫酸铵。
2(NH4) 3alf6 + 3na2so4 ===3(NH4) 2s04 + 2na3alf6。
生产控制参数:炉渣通细度(100目),元明粉熔料浓度(13波美),化合物平衡终点(0波美),洗涤终点(PH=7),成品干燥度(水分不大于0.8%)。
具体的操作。
取1500公斤渣,加1500公斤水,用浆溶化,并通过100目过滤网,除杂备用。
2、将500公斤元明粉溶于1800公斤水中,过滤后备用。
3 .将上述两种溶液同时倒入5000升不锈钢化合物桶中,迅速混合均匀,开始搅拌。在加热状态下反应4小时。
静置于4上溶液中,透明后过滤化液,移至浓缩釜浓缩至结晶析出,冷却后离心脱水,100℃干燥。是作为副产品的工业硫酸铁。
5 .将化溶液移动后残留的沉淀物氟酸钠转移到洗涤剂槽中漂洗,直到硫酸根离子合格为止。
硫酸根中间控制测定:取少量漂白液,滤过10%盐酸1ml和25%氯化钡1加入ml,静置10分钟,加入等量的自来水和等量的盐酸及氯化钡溶液后进行比较,不能出现严重浑浊。
)。
6漂洗合格后的氟铝酸钠经过离心脱水,再在干燥炉内干燥后成为成品冰晶石。
主产品和副产品全部循环利用,减少排放和废物,烘干炉废气回收,漂浮水通过沉淀池回收,回收处理后的废水按国家规定的排放标准排放。