Естественнонаучные проблемы Арктического региона : седьмая региональная научная студенческая конференция, Мурманск, 11-12 мая 2006г. : труды конференции. Мурманск, 2007.

ВЛИЯНИЕ СВЕРХТОНКОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ НА СТРУКТУРНО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЕРОВСКИТА О.А. Дмитриева, А.М. Калинкин, Е.В. Калинкина Апатитский филиал Мурманского государственного технического университета, ИХТРЭМСим. ИВ. Тананаева КНЦ РАН 1. Введение Известно [1-3], что предварительная механическая активация (МА) некоторых ис­ кусственных и природных титансодержащих минералов, таких как рутил, лейкоксен, иль­ менит в виброистирателе и аппаратах планетарно-центробежного типа может существенно повысить их растворимость в серной кислоте. В работе [4] показано, что с помощью меха­ ноактивации в планетарной мельнице АГО-2 трудно разложимый природный минерал сфен CaTiSiC >5 (титаносиликат кальция) при комнатной температуре практически полно­ стью вскрывается 20-25% азотной кислотой. Значительное повышение реакционной спо­ собности трудновскрываемых в кислотах титансодержащих минералов объясняется их аморфизацией и нарушениями в кристаллической решетке, возникающими при механиче­ ской активации [1-4]. Однако для разных типов титансодержащих минералов изменение реакционной способности носит различный характер и зависит от состава и структурных особенностей исходного минерала. Кроме того, большое значение может иметь газовая среда, в которой производится измельчение [5]. Показано [ 6 ], что при интенсивных меха­ нических воздействиях ряд кальцийсодержащих минералов, в том числе некоторые слож­ ные оксиды, обладают способностью поглощать углекислый газ из окружающей атмосфе­ ры в количествах, сопоставимых с массой измельчаемого образца. При этом могут заметно изменяться физико-химические свойства активированных веществ. Объектом исследования в данной работе является синтетический титанат кальция СаТіОз (перовскит). Перовскит - один из минералов титана Кольского горно-промышлен­ ного региона, имеющий важное практическое значение. Титанат кальция принадлежит к семейству сложных оксидов. Основу его структуры составляет трехмерный каркас из Ті- октаэдров, соответствующий радикалу [ТіОз]2'. В каркасе перовскита Ті-октаэдры распо- ложены по узлам кубической ячейки, вдоль ребер которой возникают бесконечные цепи- стержни из этих октаэдров, обобществляющих таким образом все свои О-вершины. Струк­ тура перовскита подчиняется принципам кубической плотнейшей упаковки атомов кисло­ рода, и имеет два типа пустот - октаэдрические и тетраэдрические, способные разместить небольшие и средние по радиусу катионы. В перовските эту роль выполняет Са [7]. Цель данной работы - изучить зависимость структурно-химических изменений ме­ ханически активированного титаната кальция от атмосферы, в которой производится из­ мельчение, а также исследовать влияние механического воздействия на кислотное разло­ жение перовскита в «мягких» условиях. 2. Условия проведения эксперимента Механическая активация перовскита была проведена в лабораторной центробежной планетарной мельнице АГО-2 при центробежном факторе 60g. В качестве мелющих тел использовали стальные шары диаметром 5 мм при весовом соотношении перовскита и ша­ ров 1:20. Активацию проводили в течение 2-50 мин. в воздушной среде и в атмосфере уг­ лекислого газа. При измельчении образцов в атмосфере СОг барабаны мельницы перед экспериментом заполняли углекислым газом из баллона, вытесняя воздух, плотность кото­ рого в 1,5 раза меньше плотности СОг. Операцию заполнения барабана СОг повторяли че­ рез 30 с измельчения, при этом перед заполнением углекислым газом загрузку принуди­ тельно перемешивали. 74