Труды КНЦ вып.3 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 1/2019(10))

Результаты и обсуждение Для определения влияния условий осаждения аморфного кремнезема из растворов силиката натрия на свойства SiO 2 изучены следующие параметры: концентрация осадителя (серной кислоты), температура, продолжительность процесса, рН осаждения и время выдержки. Известно, что полимеризация SiO 2 в значительной степени зависит от рН раствора, при котором протекает данный процесс [1, 2, 4, 12]. Как следствие, рН должно влиять на остаточную концентрацию кремнезема в растворе, который может оказывать негативное влияние на протекание ряда гидрометаллургических процессов, включающих жидкостную экстракцию [13-15]. В этой связи в первую очередь исследовали влияние рН осаждения на остаточную концентрацию SiO 2 в маточном растворе. Для определения влияния рН осаждения кремнезема при проведении опытов поддерживались следующие условия: С ^о 2исх . = 40,0 г/л; температура 20 ° С; концентрация осадителя 14 % H 2 SO 4 , продолжительность 1 ч и рН осаждения в интервале 0,5-10. Полученные результаты представлены на рис. 1. Рис. 1. Влияние рН на осаточное содержание кремния: 1 — раствор I; 2 — раствор II Fig. 1. The effect of pH on the residual silicon content: 1 — solution I; 2 — solution II Согласно полученным результатам, максимальная степень извлечения SiO 2 из исходных растворов наблюдается при рН = 2 и 7, причем наличие примесей (Fe и Al) оказывает влияние на ингибирование полимеризации диоксида кремния [16]. Из литературных данных известно, что реакция полимеризации SiO 2 протекает в присутствии как ионов ОН - , так и ионов Н + , однако движущей силой процесса полимеризации выступают ионы ОН - [2]. В диапазоне рН от 0 до 2 дефицит ионов ОН - приводит к образованию катионных частиц Si-O-H + . Заряженные частицы отталкиваются и это осложняет полимеризацию и осаждение частиц. В точке, когда электрокинетический потенциал близок к нулю (рН = 2), отсутствует отталкивание частиц и происходит их слипание. С ростом рН от 2 до 5,5 количество гидроксил-ионов, служащих катализаторами полимеризации возрастает, что приводит к образованию отрицательно заряженных частиц Si-O-H - . В этом диапазоне степень ассоциации олигомеров 370