Труды КНЦ вып.8 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2017(8))

Как показал рентгенофазовый анализ спека, соединения алюминия при взаимодействии с серной кислотой образуют водорастворимый сульфат алюминия - миллосевичит. Содержание фазы каолинита по сравнению со спеком, полученным при 200°С, понижается от 13,8 до 9,1 %, что связано с дополнительным разложением минерала и образованием сульфата алюминия и оксида кремния. В спеке присутствует альбит, железо - в форме гематита Fe2O3, появляются фазы таких сернокислых соединений алюминия, как алунит и двойной сульфат алюминия и калия. Проба сульфатного спека, полученного при 500°С, проанализирована на электронно-зондовом микроскопе. Интересна находка оксида церия, по составу соответствующего природному церианиту - CeO2 (рисунок 3 а), являющегося минералом-носителем церия в пробе. Энергодисперсионный спектр оксида церия, представленный на рисунке 3 б, и приведенный состав минерала указывают на присутствие в нем 3,96 % титана и 4,18 % углерода. Присутствие в спеке оксида церия (IV) позволяет предположить, что при проведении сульфатизации в результате контакта раствора серной кислоты с рудой вначале образуется сульфат церия Ce2(SO4)3, а также Ce(SO4)2. Сульфат железа при температуре 500°С начинает разлагаться по реакции (1): Fe2(SO4)3^ Fe2O3 + 3SO3t (1) При взаимодействии с образующимся SO3 часть сульфата церия Ce2(SO4)3может окисляться до Ce(SO4)2по реакции (2): Ce2(SO4)3 + 2SO3t = 2Ce(SO4)2+ SO2t (2) При температуре 500 °С давление над сульфатом церия Ce(SO4)2 достигает 1 атм., в то время как Ce 2 (SO 4)3 начинает разлагаться только при температурах выше 650 °С. Ce(SO4)2^ CeO2 + 2SO3t (3) а б Рисунок 3 - Фотография (а) и энергодисперсионный спектр (б) сульфатного спека с оксидом церия (7 - церианит) (полированный брикет) 159