На рис. 26 приведена технологическая схема переработки берилла разложением его серной кислотой. Извлечение бериллия в гидроокись по этой схеме достигает 97%.
Рис. 26. Технологическая схема переработки берилла разложением его серной кислотой.
Разделение бериллия и алюминия осуществляют в две стадии, При нейтрализации раствора сульфатов бериллия и алюминия аммиаком при 20° С примерно 75% алюминия переходит в алюмоаммониевые квасцы.
Оставшийся алюминий отделяют от бериллия кипячением щелочного раствора алюмината и бериллата натрия. Бериллат натрия разлагается по реакции
Na2BeO2 + 2Н2О ® Be(ОН)2 + 2NaOH.
ЭДТА является чрезвычайно сильным комплексообразователем, она переводит в раствор даже осадки сульфатов кальция и магния. Последовательные значения рК для ЭДТА при 20° С и ионной силе 0,1 равны: pК1 = 2,0; pК2 = 2,67; pК3 = 6,16; pК4 = 10,26. Первый и второй протоны отщепляются с противоположных концов молекулы. Двухвалентный анион имеет структуру с водородной связью, в которой оставшиеся два кислотных протона координируют карбоксильную группу и ион карбоксила с каждой стороны молекулы. Такая структура является причиной малой диссоциации третьего водородного иона. Последний кислотный протон иона НAn3- переходит к соседнему атому азота. Большое значение pK4 связано с отщеплением протона от атома азота.
ЭДТА образует комплексы с металлом по следующим схемам:
Men+ + H2An2- « MeAn(n-4)+ + 2Н+, при рН = 4-5;
Men+ + Han3- « MeAn(n-4)+ + Н+, при рН = 7-9;
Комплексообразование с ЭДТА можно охарактеризовать константами равновесия реакций
Men+ + An4- « MeAn(n-4)+ К=[ MeAn(n-4)+]/[ Men+].[ An4-].
Эти константы являются константами комплексообразования (табл. 19). Комплексообразование с ЭДТА широко используют в технологии и аналитической химии редких металлов.
Таблица 19
Константы комплексообразования с ЭДТА для некоторых металлов
при 20 °С и ионной силе 0,1
ион | lg K | ион | lg K |
Fe3+ | 25,1 | Al3+ | 16,1 |
Th4+ | 23,2 | La3+ | 15,5 |
Cu2+ | 18,8 | Fe2+ | 14,3 |
Ni2+ | 18,6 | Mn2+ | 13,79 |
Pb2+ | 18,0 | Ca2+ | 10,79 |
Mg2+ | 8,69 |
Работа с соединениями бериллия требует соблюдения особых мер предосторожности. При вдыхании воздуха, загрязненного окисью, фторидом, сульфатом бериллия или другими его соединениями, развивается специфическое заболевание - бериллоз, представляющее собой острое раздражение дыхательных путей, сопровождающееся пневмонией и нарушением структуры легочных тканей. Различают острый и хронический бериллоз. Это тяжелые заболевания с большой вероятностью смертельного исхода. При контакте с растворимыми солями бериллия возникают дерматиты. Попавшие в организм через порезы и царапины соединения бериллия вызывают долго не заживающие болезненные язвы. Допустимая концентрация бериллия в воздухе заводских помещений установлена не выше 2 мкг/м3 (при 8-часовом рабочем дне) и 25 мкг/м3 при кратковременном воздействии. В окрестностях предприятия среднемесячная концентрация в атмосферном воздухе не должна превышать 0,1 мкг/м3
Все операции по работе с бериллием и его солями необходимо сосредоточить в «бериллиевой зоне». Помещения должны быть герметичными, с самостоятельным вытяжным устройством. Доступ в помещения разрешается только через специальную комнату с «чистой» и «грязной» сторонами, индивидуальными шкафами и прочими санитарно-техническими приспособлениями, обычными при работе с радиоактивными или весьма ядовитыми веществами. Стены, полы и другие поверхности внутри здания должны быть гладкими, непроницаемыми, легко промываемыми. Водослив возможен только через контролируемый сток. Рекомендуется избегать полок и щелей, где может собираться пыль. Следует особо тщательно соблюдать правила противопожарной безопасности. Обязательно несгораемое хранилище для запасов, бериллиевых материалов.
В помещениях необходимо предусмотреть 20-кратный обмен воздуха, причем следует поддерживать небольшое разрежение для предупреждения просачивания бериллия наружу.
Все аппараты должны быть заключены в возможно более тщательно герметизированное пространство с самостоятельной вентиляцией при небольшом разрежении по отношению к атмосфере цеха.
Воздух из заводских помещений отводится во внешнюю атмосферу только через специальные фильтры.
Дата: 2019-03-05, просмотров: 2729.