Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Выделение селена, оксидов селена и цинка из отходов, образующихся при получении и переработке CVD-ZnSe : диссертация ... кандидата химических наук : 02.00.01

Год: 2005

Номер работы: 52675

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

ГЛАВА 4. ИЗВЛЕЧЕНИЕ СЕЛЕНА, ОКСИДОВ СЕЛЕНА И ЦИНКА ИЗ ОТХОДОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ СИНТЕЗЕ И ПЕРЕРАБОТКЕ СЕЛЕНИДА ЦИНКА. 0БСУЖДЕНР1Е РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫВОДЫ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 90 101 103

ВВЕДЕНИЕ 1. Актуальность проблемы. Селенид цинка является одним из важнейших материалов современной инфракрасной оптики. Основное применение он находит при изготовлении оптических элементов мощных СОг лазеров [1,2]. Наилучшими оптико-механическими характеристиками обладает материал, полученный методом осаждения

ГЛАВА 1. СВОЙСТВА И МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ СЕЛЕНИДА ЦИНКА, СЕЛЕНА, ОКСИДОВ СЕЛЕНА И ЦИНКА. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. ПОЛУЧЕНРШ И СВОЙСТВА ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СЕЛЕНИДА ЦИНКА ДЛЯ СИЛОВОЙ ИК - ОПТРПСИ

1.1.1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕЛЕНИДА ЦИНКА Селенид цинка представляет собой твердое вещество плотностью двух

5.26 -

5.42 г/см^ типов. выше цинка При нее является Он преимущественно термодинамически (кубическая температурах структура кристаллическое кристаллы 1425 °С вюртцита имеет области ниже типа образует устойчивой структура типа сфалерита сингония), (гексагональная сингония). Плавление селенида цинка происходит при (1520 ±15) С. Селенид лимонно-желтый к

1.2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕЛЕНА При атмосферном давлении селен существует в нескольких полиморфных модификациях [21-26]. К кристаллическим формам относят аи Рмоноклинный и гексагональный селен, к некристаллическим - стекловидный и аморфный, который, в свою очередь, разделяется на красный, коричневый, черный и коллоидный. Наиболее устойчивой модификацией является гексагональный селен (плотность

4.79 г/см^, температура плавления 217 °С, кипения 688 °С). Его получают на

1.4.1. СОДОВЫЙ МЕТОД Сущность процесса заключается в окислительном спекающем обжиге шламов с кальцинированной содой в атмосфере воздуха при температуре 450 - 650 °С. В результате протекающих при этом реакций образуются водорастворимые натриевые соли селенистой и селеновой кислот по суммарным уравнениям [30]: Cu2Se + НагСОз + 2 Ог -> 2 СиО + НагЗеОз + СОг 2 Cu2Se + 2 КазСОз + 5 О2 -> 4 СиО + 2 Na2Se04+ 2 СО2 CuSe + NajCOa + 2 О2 -> CuO + Na2Se04 + CO2 2 CuSe + 2 NajCOs + 3 O2 -^ 2 CuO

1.4.2. СУЛЬФАТНЫЙ МЕТОД Сущность метода заключается в сульфатизации кислоте с концентрацией шлама в серной возгонкой и 50 - 98 % с последующей восстановлением образующегося диоксида селена [38]. Проведенные в [39] исследования показали, что реакции взаимодействия селенидов и элементарного селена с серной кислотой в зависимости от избытка последней можно представить следующими суммарными уравнениями (М - металл): MSe + 4 H2SO4 -> MSO4 + Se02 + 3 SO2 + 4 Н2О MSe + 4 H2SO4 -> MSO4 + Se

1.4.3. ГИДРОКСИДНЫЙ МЕТОД Процесс основан уравнениям: МгЗе + 2 02 -> M2Se04 MSe + 2 О2-> MSe04 (1-29) (

1.30) на окислении селенидов до селенатов в присутствии гидроксидов щелочных металлов [46,47] по суммарным Для этой цели в одном из способов используются расплавленные гидроксиды щелочных металлов. Реакция протекает в щироком диапазоне температур, предпочтительно при 600 °С. Для ускорения образования селенатов могут быть применены окислители - РЬОг, CIO4", Мп04", ВгО

1.4.4. ХЛОРНЫЙ МЕТОД Известны два варианта этого метода. При гидрохлорировании [48 50] окислителем является хлорноватистая кислота, образующаяся при растворении хлора в воде по уравнению: СЬ + НгО <^ НС1 + Н0С1 (

1.31) Реакции окисления селенидов хлорноватистой кислотой протекают в соответствии с уравнениями: CujSe + 4 Н0С1 -> 2 СиСЬ + HjSeOs + Н2О Cu2Se + 5 HOCl -> 2 CuCb + H2Se04 + H2O + HCl AgiSe + 3 HOCl -^ 2 AgCl + Н28еОз + HCl AgsSe + 4 HOCl -> 2 AgCl + H2Se04 +

1.4.5. ДРУГИЕ СПОСОБЫ ПЕРЕРАБОТКИ СЕЛЕНИДОВ В некоторых золотосодержащих рудах селен находится в виде селенидов меди, серебра и свинца. В [52] показано, что при переработке золотосодержащих руд они переходят в раствор цианида натрия вместе с золотом в виде NaCNSe, разлагающегося в слабощелочной цианистой среде уже при температуре 15 *^С с выделением элементарного селена. Осажденный селен нарушает контакт осадителя с золотосодержащим раствором, понижая выход золота. Поэтому до проведения проце

1.4.6. СПОСОБЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СЕЛЕНА (+4) Заключительной стадией всех вышеперечисленных способов переработки селенидов является восстановление селена (+4) в виде диоксида, селенистой кислоты или ее солей до элементарного состояния. В литературе известно большое число восстановителей селена (+4). Быстро и количественно селен (+4) восстанавливается с помощью таких неорганических веществ, как сульфит натрия [60], гидразин [61,62], аммиак [63], трифторид фосфора [64], гипофосфит натрия [65], и

1.5. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЕ ОКИСЛЕНИЕ СЕЛЕНИДА ЦИНКА В литературе имеется ряд работ, посвященных исследованию процесса окисления селенида цинка в виде порошков[85 - 87], монокристаллов [87] и полированных пластин [88 - 90]. Приводятся оценки скорости окисления в интервале температур 300-950 °С, состав продуктов окисления, предлагаются уравнения реакций. Данные об окисляемых образцах, окислителях, температурных интервалах, использованных методах анализа продуктов окисления и их составе представле

1.6. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ПЕРЕРАБОТКЕ ОТХОДОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ СИНТЕЗЕ И ПЕРЕРАБОТКЕ СЕЛЕНИДА ЦИНКА Проведенный обзор литературы показывает, что к настоящему времени разработаны и применяются в промышленности технологии извлечения селена и его соединений из объектов, содержащих только природные селениды (селениды меди, свинца, серебра). В большинстве своем это жидкофазные способы, наибольшее распространение из которых получили гидроксидный, содовый и сульфатный. К недостаткам данных методо

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОКИСЛЕНИЯ СЕЛЕНИДА ЦИНКА

2.1 КЛАССИФРЖАЦИЯ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА СЕЛЕНИДА ЦИНКА И СПОСОБОВ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ Образующиеся при синтезе и переработке селенида цинка отходы можно классифицировать по различным признакам - агрегатному состоянию, химическому составу, степени дисперсности и другим. Для разработки методик переработки отходов наиболее удобным, повидимому, является разделение их на три группы [94, 95]. Первую группу отходов образует селенид

2.3.1. ВЫБОР МАТЕРИАЛА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УСТАНОВОК При выборе материала аппаратуры следует учитывать возможность его взаимодействия с окисляемым веществом и продуктами окисления. Во всех рассмотренных работах по окислению селенида цинка [85 - 92] авторы использовали фарфоровые или кварцевые лодочки и аппаратуру из кварцевого или жаростойкого стекла. Данных по взаимодействию селена и его оксидов с кварцем не обнаружено. Учитывая кислотный характер диоксида кремния и оксидов селена, а также темп

2.4. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА ПРОДУКТОВ РЕАКЦИИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СЕЛЕНИДА ЦИНКА С КИСЛОРОДОМ

2.4.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА НЕЛЕТУЧИХ ПРОДУКТОВ Для определения состава нелетучих продуктов были использованы твердые остатки, полученные полным окислением (до прекращения изменения массы) образцов селенида цинка массой

18.00 ±

0.01 г на установке 1 в интервале температур 430 - 700 °С. Полученные 20 - d - I / I^ax , рентгенограммы, представленные в виде зависимости приведены в табл. 7. Сравнение JCPDS - ASTM полученных показывает, рентгенограмм что они с рентгенограммами соответств

2.6. ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ ОКИСЛЕНИЯ СЕЛЕНИДА ЦИНКА ОТ РАЗМЕРОВ ЧАСТИЦ Влияние размеров частиц селенида цинка на скорость его окисления изучали на установке 1 при температуре 550 ^С. Масса навески составляла

18.00 +

0.01 г, размеры частиц изменяли в интервале

0.3-

6.5 мм. Изменение степени превращения селенида цинка в зависимости от времени процесса окисления для частиц различных размеров представлено в табл. 10. Таблица 10 Значения степени превращения селенида цинка

3.1. МЕТОДИКА ЭКСПЕРР1МЕНТА Исходный селенид цинка (отходы первой группы) измельчали при помощи шаровой мельницы и разделяли на фракции ситовым методом. Отходы второй группы предварительному измельчению не подвергали. Для окисления брали навески селенида цинка массой от 2 г до 20 г. Взвешивание проводили на аналитических весах с точностью до

0.0001 г. Применяемые в качестве растворителей реагенты брали в трех шестикратном избытке. Концентрацию разбавленных кислот определяли титро

3.3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СЕЛЕНИДА ЦИНКА С АЗОТНОЙ КИСЛОТОЙ При исследовании взаимодействия селенида цинка с азотной кислотой было установлено влияние концентрации кислоты на состав продуктов химической реакции [111]. При концентрациях кислоты <

2.0 моль/л единственным селенсодержащим продуктом является селен. При концентрации кислоты >

6.4 моль / л селен полностью переходит в четырехвалентное состояние в виде селенит - иона. При концентрациях кислоты от

2.0 до<