ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................................................. 4
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ................................................................................................. 13
1.1 Многокомпонентные кремнийсодержащие оксидные системы техногенного
происхождения: красный шлам и хвосты мокрой магнитной сепарации ....................................... 13
1.2 Фтороаммонийная технология переработки многокомпонентных систем .......................... 22
1.3 Способы получения, характеристика и применение аморфного SiO2 .................................. 26
1.4 Получение функциональных материалов на основе аморфного SiO2 .................................. 29
1.4.1 Силикат кальция – волластонит .................................................................................... 29
1.4.2 Гидроксосиликат кобальта – фотокаталитический материал .................................... 31
1.4.3 Силикат и алюминат кобальта ...................................................................................... 33
1.4.4 Натрийхромовый силикат ............................................................................................. 35
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1 .......................................................................................................................... 37
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ............................................................ 38
2.1 Объекты исследования – красные шламы и хвосты мокрой магнитной сепарации ................ 38
2.2 Используемые реактивы ................................................................................................................. 44
2.3 Методики проведения экспериментов .......................................................................................... 44
2.3.1 Методика твердофазного фторирования ......................................................................... 45
2.3.2 Методика гидрохимического выщелачивания ................................................................ 46
2.3.3 Методика получения аморфного кремнезема ................................................................. 46
2.3.4 Синтез гидроксосиликата кобальта ................................................................................. 47
2.3.5 Синтез силикатов и композитов на основе кремнезема................................................. 47
2.4 Химический анализ ......................................................................................................................... 48
2.5 Дифференциальный термический анализ ..................................................................................... 48
2.6 Рентгенофазовый анализ ................................................................................................................ 48
2.7 Спектроскопические методы ......................................................................................................... 48
2.8 Сканирующая и просвечивающая электронная микроскопия .................................................... 49
2.9 Измерение пикнометрической плотности .................................................................................... 50
2.10 Измерение размера частиц и удельной площади поверхности ................................................ 50
2.11 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия ........................................................................ 50
2.12 Определение фотокаталитической активности .......................................................................... 51
2.13 Прогнозирование параметров выщелачивания .......................................................................... 51
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2 .......................................................................................................................... 53
ГЛАВА 3. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КРЕМНЕЗЕМА ИЗ
ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ NH4HF2 .................................................... 54
3
3.1 Термодинамическое обоснование процесса фторирования ........................................................ 56
3.2 Спекание монооксидов и техногенного сырья с гидрофторидом аммония .............................. 60
3.2.1 Фторирование гематита в составе низкокремнистого красного шлама (НКШ) ........... 61
3.2.2 Фторирование оксидов алюминия и кальция в составе техногенных отходов ........... 65
3.2.3 Фторирование высококремнистых техногенных отходов (ХММС и ВКШ) ............... 69
3.3 Гидрохимический процесс ............................................................................................................. 74
3.3.1 Кинетическое исследование выщелачивания SiO2 из ХММС ...................................... 77
3.3.2 Математическое моделирование выщелачивания SiO2 из ХММС ............................... 85
3.4 Получение аморфного SiO2 разложением кремнефторидных растворов .................................. 88
3.5 Свойства кремнезема, полученного из техногенного сырья: структурные характеристики,
элементный состав, морфология поверхности ................................................................................... 94
3.6 Разделение компонентов остатка фторидов ................................................................................. 98
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3 .......................................................................................................................... 99
ГЛАВА 4. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ АМОРФНОГО КРЕМНЕЗЕМА,
ПОЛУЧЕННОГО ИЗ ТЕХНОГЕННЫХ ОТХОДОВ ....................................................................... 101
4.1 Получение и свойства волластонита на основе кремнезема техногенного происхождения . 102
4.2 Получение и свойства кобальтсодержащих материалов на основе кремнезема .................... 104
4.3 Синтез и свойства натрийхромового силиката .......................................................................... 113
4.4 Получение гидроксосиликата кобальта ...................................................................................... 116
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 4 ........................................................................................................................ 126
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................................................... 127
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ...................................................... 129
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................................................... 130
