Судың негізгі көрсеткіштері туралы жалпы түсініктерді тұжырымдаңдар

Бұл әдістің жалпы кемшілігі – термиялық қыздыру кезінде магний хлоридінің гидролизге ұшырап кетуі б.т.

Концентраттарды алудың келесі әдісі – натрий, калий, магний хлоридтерінен және магний сульфатынан тұратын қоспадан алу. Бұл кезде криаллитті ерітіндіні балқыма консистенциясына дейін буландыру жүзеге асады. Және осы кезде осы балқыманың галит және эпсомитпен ығыстырылуы жүреді.

 

18. Қышқылдық өңдеу арқылы бор қышқылын алу және оның құрамын анықтау

Бор (лат. Borum), B — элементтердің периодты жүйесінің ІІІ тобындағы хим. элемент,  қара сұр түсті кристалды немесе аморфты зат (өте таза Бор түссіз). Жер қыртысындағы үлес салмағы 3•10–4%. Бор табиғатта тек қосылыстар құрамында (бор қышқылы H3BO3, бура Na2B4O10H2O) кездеседі.

Жалпы бор тұздарының формулалары және атаулары келесідей:

Ашарит – Mg2[B2O4(OH)]OH

Датолит – 2CaO*B2O3*2SiO2*H2O

Бура – Na2B4O7*10H2O

Кернит – Na2B4O7*4H2O

Борды бөліп алудың әдістері: қышқылдық және сілтілік.

Қышқылдық өңдеу кезінде  барлық жерде де бор қышқылы тұзіледі.

2MgO*B2O3*H2O + 2H2SO4 = 2 H3BO3 + MgSO4

2MgO*B2O3*H2O + 2H3PO4 = 2 H3BO3 + 2MgHPO4

2MgO*B2O3*H2O + 4HCl = 2 H3BO3 + 2MgCl2

Жалпы, бораттарды және бор тұздарын зерттеген ғалым Курнаков.

Бор қышқылының сапасы бойынша екі тұрі бар: І-ші (медициналық) және ІІ-ші (техникалық) сұрып. Айымршалығы: медициналық сұрыпта бор қышқылы ~99,5% шамасында болса, техникалық сұрыпта ~98,5% және мұнда қоспалар саны көп болады.

Келесі кестеде бор қышқылының құрамы келтірілген:

Компоненттер	І сұрып	ІІ сұрып
Бор қышқылы	99,5	98,5
Ылғал	0,5	1
Суда ерімейтін қалдықтар	0,005	0,1
SO42-	0,008	0,6
Cl-	0,001	0,2
Темір	0,001	0,005
Ауыр металдар	0,001	0,005

 

 

19. Карбонатты өңдеу арқылы алынған бураның құрамы

Бор (лат. Borum), B — элементтердің периодты жүйесінің ІІІ тобындағы хим. элемент,  қара сұр түсті кристалды немесе аморфты зат (өте таза Бор түссіз). Табиғи Бордың тұрақты екі изотопы бар:10В (19%) және 11В (81%). Жер қыртысындағы үлес салмағы 3•10–4%. Бор табиғатта тек қосылыстар құрамында (бор қышқылы H3BO3, бура Na2B4O10H2O) кездеседі.

Жалпы бор тұздарының формулалары және атаулары келесідей:

Ашарит – Mg2[B2O4(OH)]OH

Датолит – 2CaO*B2O3*2SiO2*H2O

Бура – Na2B4O7*10H2O

Кернит – Na2B4O7*4H2O

Бор тұздарын бөліп алудың әдістері: қышқылдық және сілтілік, карбонатты әдістері бар.

Карбонатты әдісті бураны алу үшін қолданады:

2(2MgO*B2O3*H2O) + Na2CO3 + 3CO2 = Na2B4O7 + 2Mg(OH)2

2(2MgO*B2O3*H2O) + 3CO2 = 4H3BO3 + 3MgCO3 +  2Mg(OH)2

Жалпы, бораттарды және бор тұздарын зерттеген ғалым Курнаков.

Карбонатты әдіспен алынған бура үшін МЕСТ – 8429-57

Бура құрамы келесі кестеде берілген:

Компоненттер	Тамақ ретінде	Техникалық
Бура	51,5	49,5
Суда ерімейтін қалдықтар	0,02	0,3
Na2SO4	0,1	0,5
Na2SO4	-//-	0,7
Cl-	0,005	Шектелмеген
Темір	0,004	-//-
Ауыр металдар	0,001	-//-

 

 

20. Гидрохимияда қолданылатын иондар құрамын сипаттау тәсілдері

Судың құрамында ең көп кездесетін иондар: Cl- және Na болып табылады. Алайда, суда бұлармен қатар басқа да аниондар мен катиондар жиі кездеседі. Олардың мөлшерінің өсуі бойынша келесідей қатарға орналастыруға болады: Cl-> SO42-> HCO3-+CO32- және Na++K+>Mg2+>Ca2+;

Жалпы негізі иондарды сипаттайтын анықтамалар: Ионданғыштық потенциалы,  Иондану жұмысы, Иондық потенциал, Иондық тор, Иондық-тұздық кешен. Алайда, бұл анықтамалар суға қатысты қолданылмайтындықтан, мен су құрамындағы иондарды, олардың мөлшерлерін сипаттайтын әдістерді қарастыруды жөн көрдім.

 

Иондарды сипаттаудың келесі әдіс-тәсілдері бар: графиктік тәсіл, компоненттер диаграммасы (үш немесе екі компонентті комплекс диаграммасы), құрам үшбұрышы, т.б. Енді осы тәсілдердің біріне мысал келтірсек: үш компонентті жүйелерді сипаттау. Яғни, комплекстегі тұздарды және олардың иондарын сипаттау әдісі.

Оларды кескіндеу үшін тікбұрышты координаталар жүйесі немесе құрам үшбұрышы (Гиббс-Розебум) қолданылады.

  MgCl2 –H2O ерігіштік диаграммасы.

 

 

 

Б және Г нүктелерінің аралығы АВ тұзының ерігіштігін сипаттайды, яғни оның қаныққан ерітіндісі үшін жауап береді. Егер осы ерітіндіге аздап АБ тұзын қосатын болсақ, онда АВ тұзының ерігіштігі төмендейді. АВ тұзымен қаныққан екі тұздың ерітіндісінің фигуративті нүктесі В нүктесінен солға бағытталған ВЕ бағытында орналасады. Дәл осылайша, БЕ сызығының бойындағы АБ тұзының қаныққан ерітіндісіне АВ тұзын қосқан кездегі ерігіштігі анықталады. Ерігіштіктердің қиылысу нүктесі (Е) екі тұздыңда қаныққан ерітіндісіне жауап береді. Бұл нүкте эвтоникалық д.а.

21. Калий тұздарын флотациялық байыту жолдары

Тұздардың флотациялық бөлінуі калийлік минералдардың бетінде ауа көпіршіктерінің тұрақтануын және оларды көбікті өнімге алып шығуға мүмкіндік беретін арнайы реагенттермен селективті гидрофобизация процесі.  Қалдықтардың қалыпты температурасында процесті жүргізудің мүмкіндігі , жылудың аз жұмсалуы, қолданатын құрылғының қарапайымдылығы флотация кеңінен қолдануына негіз болды.

Калий тұздарын флотациялық байытуға қолданылатын тұздар: жинағыштар, көбіктендіргіштер, шламдардың модификаторлары, флокулянттар, ортаның тұрақтандырғыштары болып бөлінеді.

Жинағыштар – полярлы топтың табиғатына байланысты олар катионды немесе анионды жинағыштарға жатады. Катионды жинағыштарғы – біріншілік аминдер жатады. Қазіргі таңда калий хлориді үшін жалғыз жинағыш реагент б.т. Аминдердің эффективтілігі көмірсутекті радикалдың ұзындығымен анықталады. Көмірсутекті радикалдың сорбциялық және флотациялық эффективтілігі көмірсутекті тізбектің өсуімен артады.

Көбіктендіргіштер – бұл беттік керілуді төмендететін заттар. Мысалы, қарағай майы – диоксан қатарының спирттерінен жасалады.

Шламдардың модификаторы – бұл реагенттер сильвиннің флотациясына шламның  кері әсерін жоюға қолданады.

Флокулянттар – жеңіл шламды глиналы-карбонатты қоспалы калий рудаларындағы сұйық фазаны көп жоғалтпау үшін қолданады.

Калий тұздарын флотациялық байыту кезінде жасалатын жұмыстар:

1. Руданы флотацияға дайындау;
2. Руданы өңдеу;
3. Электрлік сепарация;
4. Калийлік рудадан глинаны бөліп алу;

 

22. Тұзды минералдың флотация процестерінің теориялық заңдылықтары

Еритін тұздардың флотациясына сілтілік және сілтілік-жер металдарының галогенидтермен немесе сульфаттармен қаныққан ерітіндісін қолданады. Еріген заттың су молекуласының ионына әсері иондардың гидратациясымен сипатталады.

Еріген заттың иондарына жақын орналасқан су молекулалары олармен ион-дипольді әрекеттесумен байланысқан гидратты қабықша түзеді. Самойлов осы қабықшалардың оң және теріс әсері туралы ұғымды енгізді.

Б.И. Финкельштейн және Й. Бингхем флотацияға қолданатын электролиттің аққыштығы мен тұтқырлығын зерттеп, олар судың ерітінділермен салыстырғанда тұтқырлық пен аққыштықты арттыратынына көз жеткізді.

Флотацияға қолданатын тұз ерітінділері руданың химиялық және минералогиялық құрамымен және орта температурасымен анықталады. Ерігіштік диаграммасы бойынша сильвинит флотациясы 200С температурада 10,4% KCl, 20,7% NaCl және 68,9% су құрамды ерітіндіде жүреді. Жазғы уақытта температураның 35-400С-қа дейін көтерілуі кезінде тұздардың концентрациясы 32,0-32,9% пайызға дейін өседі.

Флотация кезіндегі KCl – NaCl – MgCl2-H2O құрамды кері щелоктағы су мөлшері келесі формуламен анықталады:

C(H2O) = 75,75 (T - 273)0.031 + 0,039 (T - 273)-0.045 * C(MgCl2) – 0,013 (T - 273)0.043C2(MgCl2)

Мұндағы, Т – щелок температурасы, К.

Каннит және галиттен тұратын калий рудаларын байытқанда щелоктағы флотация келесі құраммен жүзеге асады: K+, Na+, Mg2+, Cl-, SO42-, H2O.

Сұйық фазаның құрамы тек тығыздық, тұтқырлық, беттік керілуге ғана әсер етпейді, сонымен қатар флотациялық реагенттердің коллоидты-химиялық қасиеттеріне және флотацияланатын тұздардың заттық құрамына әсер етеді.

Осы деректерге сүйене отырып, сұйық фазаның құрамы флотация үшін аса маңызды екенін көреміз және оның температуралық ауытқуларға, өңделетін руданың химиялық құрамына, флотофабриканың су шаруашылығын жүргізу режиміне негізделген өзгерісі калийлік рудалардың флотациясына үлкен әсер ететінін көреміз.

23. Калий тұздарын флотациялық байыту технологиясы

Тұздардың флотациялық бөлінуі калийлік минералдардың бетінде ауа көпіршіктерінің тұрақтануын және оларды көбікті өнімге алып шығуға мүмкіндік беретін арнайы реагенттермен селективті гидрофобизация процесі.   Қалдықтардың қалыпты температурасында процесті жүргізудің мүмкіндігі , жылудың аз жұмсалуы, қолданатын құрылғының қарапайымдылығы флотация кеңінен қолдануына негіз болды.

Калий тұздарын флотациялық байытуға қолданылатын тұздар: жинағыштар, көбіктендіргіштер, шламдардың модификаторлары, флокулянттар, ортаның тұрақтандырғыштары болып бөлінеді.

Калий тұздарының флотациялық бөліну сызба төмендегідей: 

Бірінші жолда да, екінші жолда да флотацияға шламсыз руда жіберіледі. Бұл жүйе ірі суспензияларды амин фракциясымен және аполярлы реагенттермен өңдеуді қамтамасыз етеді. Тастай қатты өнім сусыздандырылып, басқа сүзгілерді жинағыш және аполярлы реагентпен өңделіп, баұылаушы флотацияға түседі.

 

24. Су құрамындағы басты иондарды анықтау. Кальций, магний және кермектікті анықтау

Анықтау Са2+ иондарымен мурексидтің аз диссоциацияланатын рН = 10,0 болғанда арқызыл түске боялған берік қосылыс түзуіне негізделген. Титрлегенде кальций иондары трилон Б-мен  байланысып, бұрынғыдан да аз диссоциацияланатын кешен түзеді, ал мурексид сілтілік ерітіндіні күлгін түске ауыстырады.

Анықтау барысы. Конус тәрізді құтыға 50 мл зерттелетін суды құйып, оған конго қағазын салады. Концентрациясы (1:1)  тұз қышқылымен индикатор қағазы күлгін көк түске ауысқанша қышқылдандырып, ерітіндіні 2 – 3 минут қайнатып, одан соң 40 – 500С-қа дейін суытады да, тығынмен жабады. Суығаннан кейін оған 2 мл 20 %-ті сілті ерітіндісін құйып, аздап мурексид қосып,  қызыл түстен күлгін түске ауысқанша концентрациясы С(1/Z х) = 0,05 трилона Б-мен титрлейді.

Есептеу:

                      Х = , 

Х–кальций иондарының мөлшері, ммоль/л                                                                  --эквивалент; N –трилон Б концентрациясы, С(1/Z х)=0,05;  н–титрлеуге жұмсалған трилона Б көлемі, мл; V–талдауға алынған су көлемі, мл. Кальций иондарының мөлшерін мг/л есептеу үшін алынған шаманы 20,04-ке көбейтеді, 20,04–Са2+ ионының эквиваленті.