Изобретение относится к технологии получения тонкодисперсных порошков диоксида циркония, применяемых в производстве керамических изделий, в частности твердых электролитов, высокотемпературных огнеупоров и нагревателей, конструкционных материалов.
Цель изобретения - увеличение производительности плазмохимической установки при снижении энергозатрат на единицу готовой продукции.
П р и м е р 1. Навески соли оксинитрата циркония растворяли по способу-прототипу, т.е. в дистиллированной воде, и предлагаемому способу, заключающемуся в обработке соли оксинитрата растворами карбамида, нагреве полученной суспензии до 90-100оС.
Данные по растворимости оксинитрата циркония приведены в табл. 1 и 2.
Как следует из данных, приведенных в табл. 1 и 2, обработка оксинитрата циркония 12-30 г/л раствором карбамида и последующий нагрев суспензии до 90-100оС приводят к увеличению растворимости оксинитрата циркония при содержании карбамида в растворах 12 г/л выше. Увеличение содержания карбамида выше 30 г/л не дает заметного положительного эффекта, а содержание карбамида менее 12 г/л приводит к снижению содержания циркония в растворе, т.е. к неполному растворению соли.
Снижение температуры при нагреве суспензии ниже указанного интервала температур приводит к неполному растворению суспензии, увеличение не дает заметного положительного эффекта.
С целью сравнения физико-химических характеристик получаемых порошков диоксида циркония были проведены эксперименты по плазмохимической денитрации растворов циркония, полученных по способу-прототипу и предлагаемому способу.
П р и м е р 2. Растворы оксинитрата циркония, приготовленные по известному (растворы 1, 3) и предложенному способам (растворы 2, 4), подвергали плазменной обработке.
Состав растворов:
Раствор 1. Цирконий 100 г/л, азотная кислота 120 г/л.
Раствор 2. Цирконий 200 г/л, азотная кислота 266 г/л, исходная концентрация карбамида 30 г/л.
Раствор 3. Цирконий 96 г/л, иттрий 5 г/л, азотная кислота 110 г/л.
Раствор 4. Цирконий 180 г/л, иттрий 10 г/л, азотная кислота 240 г/л, карбамид 30 г/л.
Режимы проведения процесса плазменной обработки растворов: расход раствора 21 л/ч,
расход распылива-
ющего газа (воздуха)
0,5 нм3/л раствора, суммарный расход воздушно-плазмен- ного теплоносителя 24 нм3/ч,
среднемассовая тем-
пература теплоноси-
теля на выходе из плазмотрона 3000-4000оС,
среднемассовая тем-
пература в реакцион- ной зоне 1500оС,
сила тока на элект- родах 110-130 А,
мощность, подведен-
ная к плазменному реактору 85-87 кВт,
КПД плазмохимичес- кой установки 0,63.
Данные по физико-химическим свойствам полученных порошков, а также энергетические характеристики процесса плазмохимической денитрации растворов циркония, проведенного на электродуговом плазмотроне ЭПД-104, приведены в табл. 3.
Таким образом, предлагаемый способ получения порошков диоксида циркония по сравнению со способом прототипом обеспечивает увеличение прямого выхода циркония в раствор при растворении оксинитрата; увеличение производительности плазмохимических установок за счет увеличения концентрации циркония в растворе; сокращение энергозатрат на единицу готовой продукции (диоксида циркония) в 1,8-1,9 раза; уменьшение размера частиц оксидов циркония в 1,4-1,7 раза; увеличение однородности частиц по размерам.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОДИСПЕРСНОГО ПОРОШКА ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ | 1993 |
|
RU2076069C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИДА УРАНА ИЗ РАСТВОРА УРАНИЛНИТРАТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2015 |
|
RU2601765C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ ОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ | 2006 |
|
RU2318723C2 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТВОРА УРАНИЛНИТРАТА НА ОКСИД УРАНА И РАСТВОР АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2015 |
|
RU2599670C1 |
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ВЫСОКООБОГАЩЕННОГО УРАНА | 1997 |
|
RU2114061C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ ОКСИДОВ ЭЛЕМЕНТОВ | 1994 |
|
RU2073638C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРОВОДОРОДНОЙ КИСЛОТЫ И ДИОКСИДА КРЕМНИЯ | 2000 |
|
RU2175306C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОКСИДА ЦИРКОНИЯ | 1991 |
|
RU2031845C1 |
Композиционный порошок на основе легированного карбонитрида титана | 2024 |
|
RU2823899C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОПОРОШКОВ НИТРИДА ТИТАНА | 2010 |
|
RU2434716C2 |
Использование: технология получения тонкодисперсных порошков диоксида циркония для керамических изделий. Сущность изобретения: соль оксинитрата циркония в количестве 30,0 г обработали раствором карбамида с концентрацией 30 г/л и нагрели до 90 - 100°С. Полученный раствор, содержащий 206,0 г/л циркония, обработали в плазменной струе плазмотрона. Затраты электроэнергии на получение 1 кг диоксида циркония составили 9,5 кВт ч/кг. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.
Способ получения тонкодисперсных порошков тугоплавких окислов металлов | 1973 |
|
SU452177A1 |
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Авторы
Даты
1995-02-09—Публикация
1990-07-09—Подача