t.me/OB4UHHUKOB Отправить другу/подруге по почте ссылку на эту страницуВариант этой страницы для печатиНапишите нам!Карта сайта!Помощь. Как совершить покупку…
московское время03.12.20 19:08:06
На обложку
Системы технического зрения (принципиальные основы, аппаратное…авторы — Писаревский А. Н., Чернявский А. Ф., Афанасьев Г. К., Кухарчик П. Д., Лебедев В. И., Потапов А. В., Ревинский В. В., Тихоненко О. М.
Сталин и еврейская проблема: Новый анализавторы — Медведев Ж. А.
Анализ данных на компьютере: учебное пособие. — 4-е изд.,…авторы — Тюрин Ю. Н., Макаров А. А.
б у к и н и с т и ч е с к и й   с а й т
Новинки«Лучшие»Доставка и ОплатаМой КнигоПроводО сайте
Книжная Труба   поиск по словам из названия
Авторский каталог
Каталог издательств
Каталог серий
Моя Корзина
Только цены
Рыбалка
Наука и Техника
Математика
Физика
Радиоэлектроника. Электротехника
Инженерное дело
Химия
Геология
Экология
Биология
Зоология
Ботаника
Медицина
Промышленность
Металлургия
Горное дело
Сельское хозяйство
Транспорт
Архитектура. Строительство
Военная мысль
История
Персоны
Археология
Археография
Восток
Политика
Геополитика
Экономика
Реклама. Маркетинг
Философия
Религия
Социология
Психология. Педагогика
Законодательство. Право
Филология. Словари
Этнология
ИТ-книги
O'REILLY
Дизайнеру
Дом, семья, быт
Детям!
Здоровье
Искусство. Культурология
Синематограф
Альбомы
Литературоведение
Театр
Музыка
КнигоВедение
Литературные памятники
Современные тексты
Худ. литература
NoN Fiction
Природа
Путешествия
Эзотерика
Пурга
Спорт

/Наука и Техника/Химия

Титанаты: научные основы, технология, производство — Резниченко В. А., Аверин В. В., Олюнина Т. В.
Титанаты: научные основы, технология, производство
Научное издание
Резниченко В. А., Аверин В. В., Олюнина Т. В.
год издания — 2010, кол-во страниц — 267, ISBN — 978-5-02-036978-8, язык — русский, тип обложки — мягк., масса книги — 280 гр., издательство — Наука
цена: 500.00 рубПоложить эту книгу в корзину
Р е ц е н з е н т ы:
д-р тех. наук Л. С. Стрижко
д-р тех. наук А. А. Морозов

Утверждено к печати Учёным советом Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН

Формат 60x90 1/16. Печать офсетная
ключевые слова — титан, оксид, ильменит, перовскит, ниоб, тантал, ванад, тагировит, аносовит, бардинит, осборнит, шпинел, армолколит

Представлен обширный материал по изучению титанатов, являющихся сложными оксидными соединениями титана, в которых проявляется межвалентное взаимодействие разнозарядных ионов титана в совокупности с изоморфными замещениями титана катионами других элементов. Искусственные титанаты выделены в особую разновидность химических соединений, имеющих аналоги среди земных и лунных минералов. В работе обобщены результаты исследований титанатов методами оптической, рентгеновской и ОЖ-спектроскопии, приведены результаты термодинамического моделирования процессов восстановления простых и сложных титанатов, а также анализируются технологические процессы получения титанатов, образующихся при переработке титаномагнетитов, ильменитов и другого рудного сырья различных месторождений России.

Для научных сотрудников и инженеров, работающих в области получения редких металлов, титана и его пигментного диоксида, геохимиков, а также для студентов металлургических специальностей.


Искусственные титанаты как сложные оксидные соединения впервые были обнаружены в металлургических титансодержащих шлаках, образующихся при восстановительной плавке ильменитовых и титаномагнетитовых концентратов. В процессе такой плавки железо восстанавливается и образует металлический полупродукт, а четырёхвалентный титан восстанавливается до трёх- и двухвалентного состояния и практически полностью концентрируется в неметаллической фазе — титановом шлаке.

Продукты производства, содержащие искусственные титанаты, относятся к титансодержащим веществам, которые находят применение в производстве металлического титана и его пигментного диоксида. Ряд титансодержащих веществ пока не находит применения, однако дальнейший научно-технический прогресс не возможен без широкого их использования. Поэтому производство искусственных титанатов, несомненно, получит широкое развитие в нашей стране. Этому будет способствовать тот задел, который подготовила отечественная наука, начиная со времен Д. К. Кириллова («Исследования над титаном», 1875 г.) и заканчивая нашими днями (работы акад. И. П. Бардина, акад. Э. В. Брицке, доктора технических наук К. Х. Тагирова и их продолжателей, работающих в ИМЕТ им. А. А. Байкова РАН и в других институтах).

При рассмотрении твёрдых титанатов ограничимся пока их оксидными формами, которые представлены простыми и комплексными соединениями. По типу химической связи их можно подразделить на вещества с проявлением ионной, ковалентной и металлической связи. В действительности между такими соединениями может и не быть чётких границ, а может существовать либо плавный переход, либо более сложный вариант — сосуществование указанных типов связей в одном соединении. Таким образом, титанатный шлак, оксидные продукты (например, искусственные титанаты) и другие соединения следует относить к титанатам. В связи с этим для определения их места во всём многообразии химических соединений очевидна необходимость систематики и классификации титанатов, а также анализа специфики природы их образования и отличий от иных типов соединений.

Исследования показали, что в зависимости от размеров ионных радиусов катионов образующиеся титанаты могут быть отнесены к двойным оксидам или к комплексным соединениям. Причём чем ближе их размеры в анионных образованиях, тем вероятность образования двойных оксидов увеличивается. Так, по мере восстановления титана размеры его катионов увеличиваются, и их соотношение способствует образованию титанатов составов TiO2•Ti2O3 и TiO•2TiO2. При наличии TiO2 с брукитовой структурой, указанные оксиды взаимно растворяются и образуют аносовитовую фазу, в которой химическая связь характеризуется одновременным сосуществованием ионного, ковалентного и металлического типов связи (TiO и VO — металлы). С изменением состава аносовита меняется и природа химической связи, меняются химические и технологические свойства титанатов, а следовательно, меняется характер технологического процесса их переработки.

Опыт восстановительной плавки титанатов позволяет сделать вывод о том, что переход Ti4+→ Ti3+→ Ti2+ сопровождается не только изменением структуры и свойств, но и спектров РФЭ, что даёт возможность контролировать развитие процесса металлизации в расплаве.

Важное место в изучении процессов с участием титанатов занимают термодинамическое моделирование и кинетические исследования с использованием методологии переходного состояния, которые необходимы для оценки механизмов происходящих процессов и базируются на опытных данных с учётом значений абсолютной энтропии переходного комплекса. Это приводит к возможности интенсификации процесса при помощи создания условий для преобладающего протекания реакции в кинетической области. Такое же большое значение в методологии исследований имеет прямое изучение образующихся фаз с использованием оптических и рентгенографических методов.

К искусственному сырью наряду со шлаками могут быть отнесены титансодержащие агломераты, металлизованные, офлюсованные и восстановленные окатыши, полученные из ильменитовых, титаномагнетитовых и перовскитовых концентратов. В настоящее время известно несколько десятков титансодержащих веществ, полученных в опытном и промышленном масштабах. В их составе обнаружены новые кристаллические фазы — титановые и титансодержащие вещества. В связи с этим возникает необходимость систематизации и классификации знаний о титансодержащих продуктах и о титановых фазах (искусственных титанатах), которые по аналогии с титанониоботанталатами могут быть отнесены к самостоятельному классу минералов.

Выделение разновалентных титанатов в самостоятельный класс требует не только кристаллохимического и минералогического обоснования, но и определения их химической индивидуальности или особенностей природы химической связи. Этим, по нашему мнению, заканчивается минералогическая часть исследования, обязательная, но недостаточная при изучении процессов, протекающих в условиях сосуществования разновалентных ионов титана, железа, ниобия и ванадия. Для полных исследований минералогическая систематизация должна быть дополнена классификацией минеральных структур срастаний. Это облегчает раскрытие химизма фазообразования, являющегося основой понимания важнейших физико-химических процессов в металлургии титанатов.

Систематика новых титансодержащих веществ в некоторой степени подводит итог нашим знаниям о получении нового искусственного сырья с заданными свойствами. Наряду с систематизацией наших знаний об искусственных титанатах данная работа может послужить основой для развития дальнейших исследований по изучению нового класса веществ, не известных в земной природе, но созданных человеком и существующих только в восстановительных условиях. Часть из этих веществ уже широко используется в производстве металлов и их оксидных соединений.

В книге приведена систематика оксидных веществ, содержащих разновалентные ионы титана, классификация титанатов, включая лунные аналоги, обобщены методы исследования титанатов (оптические, рентгеновские, РФК- и ОЖ-спектроскопия). В монографии показаны технологические особенности получения титанатов при переработке ильменитового, титаномагнетитового и других видов сырья, а также описано применение титанатов в производстве пигментного диоксида титана, включая наноразмерные частицы TiO2 и др.

Существенный вклад в обобщения по титанатам внесла одна из первых работ по титанатам — книга «Искусственные титанаты» и её автор Галина Александровна Меняйлова.

ВВЕДЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение5
 
Глава I. Титанаты — вещества, образующиеся в естественных
и искусственных условиях
8
 
1. Классификация естественных титанатов13
2. Промышленные руды титана17
 
Глава III. Систематика искусственных титансодержащих веществ21
 
1. Титанатные шлаки25
2. Титанатные спечённые материалы37
3. Искусственные рутильные продукты41
 
Глава III. Классификация искусственных титанатов47
 
1. Класс и подклассы49
2. Группы и подгруппы51
2.1. Группа тагировита51
2.2. Группа перовскита54
2.3. Группа аносовита57
2.4. Группа бардинита57
2.5. Группа искусственного осборнита59
2.6. Группа щелочных титанатов59
2.7. Группа высших оксидов титана61
3. Лунные аналоги искусственных титанатов63
3.1. Ильменит63
3.2. Ульвошпинель (шпинель)64
3.3. Армолколит66
3.4. Стекловидная титансодержащая фаза69
 
Глава IV. Природа химической связи в искусственных титанатах71
 
1. Физико-химические свойства оксидов72
2. Электронная структура химической связи в титанатах76
3. Некоторые особенности природы химической связи в искусственных
титанатах78
3.1. Плотность и мольные объёмы расплавов низших оксидов титана79
3.2. Коэффициент термического расширения84
3.3. Межвалентное взаимодействие титана в оксидных расплавах
    [9, 25, 31]85
 
Глава. V. Методы исследования титанатов100
 
1. Оптические и рентгенофазовые исследования100
1.1. Структуры срастания титанатных веществ100
    1.1.1. Структуры, возникающие при кристаллизации титанатов
       из расплава101
    1.1.2. Структуры распада твёрдых растворов106
    1.1.3. Структуры перекристаллизации титанатов110
1.2. Металлические включения в титановых шлаках115
1.3. Анализ кристаллических структур срастаний титанатов как
    метод изучения процессов в металлургии120
       1.3.1. О природе прочности агломератов121
       1.3.2. Последовательность восстановления оксидов,
          содержащихся в титаномагнетитовых, ильменитовых
          и железотитановых концентратах122
       1.3.3. Окисление титана и железа низших валентностей
          в искусственных титанатах122
       1.3.4. О влиянии состава аносовитов на их разложимость
          в серной кислоте125
       1.3.5. Структуры срастаний искусственных титанатов как
          показатель развития селенохимических процессов125
       1.3.6. Ликвационные явления и процессы образования
          металлосульфидных включений в титанатном расплаве127
1.4. Нестехиометрия титанатов131
    1.4.1. Нестехиометрия низших и высших оксидов титана131
       1.4.2. Нестехиометрия сложных оксидов титана, имеющих
          структуры, производные от перовскита133
       1.4.3. Титаномагнетиты как продукты распада
          высокотемпературного нестехиометрического титаната
          со структурой шпинели133
       1.4.4. Роль нестехиометрии в твёрдофазных процессах
          образования титанатов134
2. Изучение химического состояния оксидных соединений титана методом
рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии135
2.1. Изучение состава алюминий-аносовит136
2.2. Исследование составов железистых аносовитов138
2.3. Исследование составов бардинитов139
2.4. Природа химической связи в искусственных титанатах142
2.5. Характер химической связи в титанатах142
3. Рентгеноструктурный анализ146
 
Глава VI. Физико-химические основы переработки титанатов151
 
1.Физико-химические особенности технологических процессов152
1.1. Термодинамическое моделирование реакций восстановления
    диоксида титана (рутила) и метатитаната железа (ильменита)
    твёрдым углеродом154
    1.1.1. Восстановление рутила155
    1.1.2. Восстановление метатитаната железа углеродом157
1.2. Термодинамическое моделирование реакций восстановления
    оксидов титана и титанатов железа водородом160
    1.2.1. Восстановление TiO2 водородом162
    1.2.2. Восстановление метатитаната железа водородом162
1.3. Термодинамическая оценка процесса хлорирования оксидов
    титана167
2. Кинетические особенности процессов восстановления титанатов
железа в концентратах173
2.1. Определение скоростных констант при оценке реакционной
    способности искусственных титанатов173
    2.1.1. Оценка скоростных констант и анализ процесса,
       протекающего согласно уравнению (6.17)174
    2.1.2. Анализ процесса восстановления титанатов, описываемого
       с помощью теории переходного состояния [97]181
3. Формирование титанатов в процессах шлакообразования194
3.1. Начальное шлакообразование195
3.2. Промежуточное шлакообразование202
3.3. Конечное шлакообразование204
 
Глава VII. Технологии получения искусственных титанатов207
 
1. Получение искусственных титанатов из ильменита207
2. Технологии переработки титаномагнетитов210
2.1. Переработка титаномагнетитов без флюсовых добавок212
2.2. Переработка титаномагнетитов с использованием флюсующих
    добавок216
3. Производство пигментного диоксида титана220
4. Химическое обогащение титанатных шлаков222
5. Гидрохлоридный способ получения диоксида титана различной
дисперсности231
6. Хлорирование титанатов (технологические особенности)235
6.1. Взаимодействие диоксида титана с хлором в восстановительных
    условиях239
6.2. Взаимодействие титанатов с хлором241
6.3. Пути интенсификации технологии производства тетрахлорида
    титана249
 
Заключение255
Литература258

Книги на ту же тему

  1. Химия подгруппы титана: сульфаты, фториды, фторосульфаты из водных сред, Годнева М. М., Мотов Д. Л., 2006
  2. Процессы и аппараты химико-металлургической технологии редких металлов, Джемрек У. Д., 1965
  3. Термодинамика испарения двойных оксидов, Казенас Е. К., 2004

Напишите нам!© 1913—2013
КнигоПровод.Ru
Рейтинг@Mail.ru btd.kinetix.ru работаем на движке KINETIX :)
elapsed time 0.038 secработаем на движке KINETIX :)