Cтраница 1
Двойные сульфаты титана, как и простые сульфаты, подразделяются на два класса. Один из них образован на основе титанилсульфата. [1]
Растворимость двойных сульфатов титана и аммония в области водных растворов системы ТЮ2 - H2S04 - ( NH4) 2S04 - H20 изменяется в очень широких пределах. [2]
Другой класс двойных сульфатов титана с сульфатом аммония образуется на основе сульфата титана. Из этого класса известны две соли состава ( NH4) 2Ti ( S04) 3 и 5 ( NH4) 2S04 2Ti ( S04) 2, которые, вероятно, тоже имеют анионы с комплексным строением. Комплексный состав аниона двойного сульфата ( NH4) 2Ti ( S04) 3 доказывается переносом ионов титана при электролизе растворов в анодное пространство. Для второго сульфата состав комплексного аниона предстоит установить. [3]
К началу наших исследований двойные сульфаты титана со щелочными металлами и аммонием были изучены недостаточно. Из числа двойных сульфатов ниобия были известны только соединения с низшей степенью валентности. Классы двойных сульфатов пятивалентных ниобия и тантала были впервые открыты и изучены нами на примере двойных солей с сульфатом аммония. [4]
Значительное различие в растворимости двойных сульфатов титана, ниобия и тантала в смесях серной кислоты и сульфата аммония представляет большой интерес для их разделения. [5]
Удобными продуктами для последующей переработки являются двойные сульфаты титана с кальцием и редкоземельными элементами. Эти соединения под действием воды полностью разлагаются, в результате чего титан, ниобий и тантал переходят в раствор; редкоземельные элементы переходят в раствор частично и частично остаются в осадке в виде сульфатов, двойных сульфатов с натрием и изоморфных соединений с сульфатом кальция. Один из возможных вариантов ведения процесса разложения заключается поэтому в получении двойных сульфатов титана с кальцием и редкоземельными элементами. [6]
Настоящее исследование выполнено с целью систематического изучения двойных сульфатов титана и аммония в области сплавов с малой концентрацией воды и оконтуривания области концентраций, при которых они образуются. [7]
Рассматриваемый нами сернокислотный метод комплексной переработки редкоземельных титанониобатов основан на использовании различий в свойствах двойных сульфатов титана, ниобия и тантала с сульфатом аммония для разделения этих элементов. Обращаясь к двойным солям, мы учитывали, что индивидуальные свойства химических элементов наиболее полно проявляются при образовании комплексных соединений. Поэтому нам представлялось, что на основе двойных солей могут быть решены все главные проблемы разделения редкоземельных элементов, титана, ниобия и тантала. Использование двойных солей, подверженных диссоциации в высокой степени, было желательно также и потому, что выделение из них титана, ниобия и тантала осуществляется проще, чем из более прочных комплексных соединений, например методом гидролиза при нагревании. Кроме того, для образования двойных солей расходуются такие дешевые материалы, как серная кислота и сульфат аммония ( аммиак), что способствует улучшению технико-экономических показателей производства. [8]
В этой пятерной системе в области сплавов с малым содержанием воды имеет место образование двойных сульфатов титана с кальцием и аммонием. Эти двойные сульфаты являются основными твердыми фазами сплавов титанокальциевых минералов с сульфатом аммония и серной кислотой, определяющими особенности выщелачивания сплавов и дальнейшей их переработки. [9]
Для получения сплавов заданного фазового состава необходимо поэтому знать точки инверсии, при которых наступает превращение двойного сульфата титана и кальция в двойные сульфаты титана и аммония. [10]
Таким образом, в системе ТЮ2 - SO3 - ( NH4) 2SO4 - Н20 в области сплавов с малым содержанием воды двойные сульфаты титана с сульфатом аммония являются весьма распространенными фазами. [11]
Возможными продуктами разложения серной кислотой, как следует из рассмотренных выше диаграмм равновесия, могут быть сульфаты титана, ниобия, редкоземельных элементов и двойные сульфаты титана с кальцием и редкоземельными элементами. Ниобий и тантал при преобладании титана не образуют самостоятельных соединений и входят в состав титановых фаз. [12]
Следует подчеркнуть необходимость перемешивания растворов при выщелачивании сплавов. Взаимодействие двойных сульфатов титана и аммония с водой сопровождается выделением серной кислоты. [13]
Область концентраций сульфата аммония, при которой разложение редкоземельных титанониобиевых минералов происходит по этим реакциям, определяется отношением свободной серной кислоты к сульфату аммония. При меньшем отношении H2S04: ( NH4) 2S04 двойные сульфаты титана с кальцием и редкоземельными элементами неустойчивы и разлагаются под действием сульфата аммония. [14]
Процесс образования и распада в сернокислых растворах комплексов титана, ниобия и тантала представляется следующим образом. При выщелачивании сплавов этих компонентов с сульфатом аммония и серной кислотой водой ( концентрация Н2304акт равна 400 г / л, ( NH4) 2S04 - 200 г / л) в растворе образуются двойные сульфаты титана, ниобия и тантала. Двойные соли тантала и ниобия типа NH4M02S04 в водных растворах не устойчивы и разлагаются с образованием осадков гидроокисей. Двойная соль ниобия этого типа более устойчива, чем двойная соль тантала. [15]