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

агента, последующую промывку водой и разбавленной кислотой [3]. Для получения высококачественного графита используют комбинированные способы и многостадийную очистку. Для снижения энергоемкости процесса и упрощения аппаратурной схемы в работе [4] был предложен способ очистки графита путем химической обработки высокоуглеродистого сырья гидродифторидом аммония. Целью данного исследования является изучение кинетики процесса гидродифторидной обработки графитового концентрата. Для исследований была выбрана партия графитового концентрата, полученного путем обогащения природного графита флотационным методом, содержащая (масс. %) SiO2 - 3.8, Al2O3 - 1.4, Fe2O3 - 0.72, CaO - 0.32, MgO - 0.18, Na2O - 1.0 и K2O - 0.37. Исследование показало, что при фторировании графитового концентрата гидродифторидом аммония при комнатной температуре уже на следующий день в рентгенограмме продукта взаимодействия появляются рефлексы (NH 4 )3FeF6 и (NH 4 )2SiF6, а через 7 дней - рефлексы (NH 4 )3AlF6. Таким образом, химическая обработка графитового концентрата гидродифторидом аммония протекает с взаимодействием элементов-примесей концентрата с NH 4 HF 2 с образованием комплексных или простых фторидов, и, исходя их химического состава концентрата, при его обработке гидродифторидом аммония возможно протекание следующих реакций: SiO 2 + 3 NH 4 HF 2 = (NH 4 ) 2 SiF 6 + NH 3 T + 2 H 2 O; (1) Al 2 O 3 + 6 NH 4 HF 2 = 2 (N H M lF 6 + 3 H 2 O; (2) Fe 2 O 3 + 6 NH 4 HF 2 = 2 (NH 4 ) 3 FeF 6 + 3 H 2 O; (3) CaO + NH 4 HF 2 = CaF 2 + NH 3 T + H 2 O; (4) MgO + NH 4 HF 2 = MgF 2 + NH 3 T + H 2 O; (5) Na 2 O + NH 4 HF 2 = 2 NaF + NH 3 T + H 2 O; ( 6 ) K2O + NHH F 2 = 2 KF + NH3T + H 2 O. (7) Из приведенных уравнений видно, что контроль за степенью прохождения реакции можно осуществлять по количеству выделившегося аммиака или по массе образующихся при взаимодействии солей. Следует отметить, что образующиеся при фторировании графитового концентрата комплексные фтораммониевые соли и простые фториды щелочных металлов хорошо растворимы в воде, и массу их легко определить при упаривании до сухих солей фильтратов, полученных при водном выщелачивании профторированного концентрата. Изучение кинетики процесса гидродифторидной обработки графитового концентрата проводили в изотермических условиях при температурах 80, 110, 140 и 170°С. Рассчитанное из уравнений (1)-(7) количество NH 4 HF 2 для равномерного распределения и плотного контакта с концентратом растворяли в полиэтиленовой емкости в 20 мл H2O, полученный раствор приливали к 10 г графита в стеклоуглеродном тигле, и перемешивали до получения однородной массы. Реакционную смесь готовили непосредственно перед опытом. Образец устанавливали в нагретую до заданной температуры печь. Отсчет времени начинали с момента установления образца в печь. Исследование показало, что при температуре ниже 100°С значительная часть выделяющегося аммиака растворяется в воде, присутствующей в реакционной смеси, что не позволяет достоверно судить о полноте реакции. Поэтому степень превращения определяли по массе образующихся растворимых 174