Получение фгороцирконата калия
Наиболее просто фтороцирконат калия можно получить из цирконового концентрата по технологии, разработанной Н. П.Сажиным и Е. А.Пепеляевой. Способ основан на реакции, протекающей при нагревании циркона с фторосиликатом калия:
ZrSiO, + K2SiF6 = K2ZrF6 + 2 Si02. (4.25)
Как видно из диаграммы состояния системы KF-ZrF4 (рис.
T,°c
900
K3ZrF7
800 100
BOO 500
400 300
Рмс.46. Диаграмма состояния системы KF-ZrF4
О 10 20 30 W 50 ВО 70 KF %(мол.) ZrF<t
46), выше 600 °С K2ZrF6 разлагается с образованием K3ZrF7 и расплава, содержащего KF и ZrF4:
2 K2ZrF6 = K3ZrF7 + KF + ZrF4.
Поэтому продукт спекания, помимо K2ZrF6, может содержать некоторое количество K3ZrF7.
Полно циркон разлагается в интервале 650-700 С при условии введения в шихту хлористого калия, подавляющего диссоциацию K2SiF6 с образованием летучего SiF4.
При температурах спекания в шихте в результате взаимодействия компонентов образуется жидкая фаза, что способствует быстрому протеканию процесса. Получающийся в результате разложения спек выщелачивают водой. Из раствора затем кристаллизуют K2ZrF6.
Шихту, состоящую из измельченного циркона, фторосили - ката калия (взятого с избытком ~50 % от стехиометрическо - го количества) и КС1 (10-40 % от массы циркона) спекают в барабанной печи. Спек состоит из слегка оплавленных гранул размером 0,5-10 мм. Его измельчают и выщелачивают подкисленной водой (1 % НС1) при соотношении Т:Ж = 1:7 и температуре 85 °С.
Растворимость K2ZrF6 сильно зависит от температуры:
Температура, °С... 10 20 40 60 80 90
Растворимость,
Г/100 г Н20 1,22 1,55 2,37 3,81 6,9 11,1
(4.26)
Это позволяет охлаждением раствора до 15 °С выкристаллизовать 80-90 % циркония.
Из маточного раствора осаждают аммиачной водой гидроксид циркония, который возвращают в шихту для спекания.
Кристаллы K2ZrF6 имеют следующий состав, %: (Zr+Hf) 31,9-32; К 27,2-27,6; F 39,9-40,05; Fe 0,045; Ті 0,042; Si 0,07; СІ 0,007; Hf 1,5-2,5 (по отношению к цирконию).
Гафний от циркония можно отделить дробной кристаллизацией сопи (см. ниже).
