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

На основании полученных экспериментальных данных были выполнены расчеты энергии активации и констант скоростей реакций гидродифторидной обработки графитового концентрата. Основные кинетические параметры определяли из уравнения Аррениуса. Для этого строили функциональные зависимости f(1/T) = ln(k), где: Т(К) - температура процесса, k - коэффициент топохимической реакции, который определяли по угловому коэффициенту соответствующей прямой. Определение энергии активации показало, что модели Тамана и геометрическая не описывают процесс фторирования примесей графитового концентрата гидродифторидом аммония, так как точки функции f(1/T) = ln(k) не ложатся на прямую. Результаты обработки данных по уравнению Ерофеева представлен на рис. 7. -1 и-----------------і-----------------і-----------------і-----------------і--------------- 1 /Т 0,(02 0,0022 0,0024 0,0026 0,0028 0,003 ♦ Рисунок 7 - Определение энергии активации по модели Ерофеева. Видно, что полученные точки лежат на прямой, что позволяет рассчитать значение энергии активации процесса, как произведение универсальной газовой постоянной на тангенс угла наклона кривой f(1/T) = ln(k). В таблице приведены рассчитанные значения констант скоростей реакции взаимодействия при различных температурах и энергии активации процесса гидродифторидной обработки графитового концентрата. Таблица - Основные кинетические параметры Температура, °С k - константа скорости [мин-1] E ^ - энергия активации [кДж/моль] 80 0,001 37,350 110 0,003 140 0,008 170 0,152 Таким образом, полученные результаты позволяют сделать вывод, что процесс гидродифторидной обработки графитового концентрата протекает в диффузионной области и удовлетворительно описывается моделями Ерофеева, геометрической и Тамана. Анализ изменения констант скоростей показывает, что при обработке графитового концентрата гидродифторидом аммония скорость фторирования элементов-примесей концентрата зависит от температуры проведения процесса, при этом в расплаве фторирующего реагента (t^ NH 4 HF 2 = 126,2оС) скорость взаимодействия резко увеличивается. Невысокое значение энергии активации позволяет проводить химическую очистку графитового концентрата путем обработки гидродифторидом аммония при невысоких температурах. 178