Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Синтез и свойства соединений ниобия, тантала и титана

..pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
12.23 Mб
Скачать

2. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ КОМПЛЕКСНЫХ ФТОРИДОВ НИОБИЯ И ТИТАНА

Фундаментальные работы в области химии комплексных фторис­ тых солей, выполненные Тананаевым и его школой, служат тео­ ретической основой ряда способов разделения редких металлов и получения их чистых соединений (например, [55]).

Принятый на практике метод Мариньяка по разделению нио­ бия и тантала основан на различной растворимости комплексных

фторидов тантала и ниобия.

Танталовая соль менее

растворима,-

чем ниобиевая, и при определенных условиях может

быть выде­

лена в осадок, в то время,

как ниобиевая остается

в растворе.

Благодаря исследованиям советских ученых удалось значительно упростить этот процесс и научно обосновать наиболее рацио­ нальные условия разделения тантала и ниобия по сравнению со схемой, предложенной Мариньяком.

Попытки применить фторидный способ для разделения титана и ниобия долгое время были безуспешными. Титан, почти всегда сопутствующий ниобию, образует соль K2TiF6-H20, изоморфную ниобиевой. Растворимость титановой соли в воде при 20°С равна 0,05 моль/л, что значительно ниже растворимости ниобиевой' (примерно 0,35 моль/л). Но так как эти соли изоморфны, то вме­ сте с фторниобатом кристаллизуется и фтортитанат калия. Вслед­ ствие этого ниобиевая соль всегда содержит примесь титана, ко­ торая только частично отделяется перекристаллизацией. Многие важные свойства комплексных фторидов титана и ниобия, в том числе их растворимость в различных минеральных кислотах, не были изучены. Шарова с сотрудниками [56] провели системати­ ческие исследования по изучению растворимости комплексных

фтористых солей ниобия и титана

с калием как раздельно,

так

и при совместном

присутствии

в минеральных

кислотах (FLSO.,,

HCl, HF). Изучена растворимость

в системах

K„TiFe— H,S04 —

Н„0; KoTiF6 — HCl — Н20;

KoTiFe — HF — H„Ö;

K2NbOF5-

HoSO.j —HoO; K2NbOF5— HCl —H20; K.NbOF5 —HF — H ,0, а

так-,

же в более сложных системах,

содержащих обе соли (K2TiFe-H20

и K2Nb0F5-H20).

Из сопоставления данных

по

растворимости

фтортитаната и фторниобата калия в серной, плавиковой и соляной кислотах следует, что благоприятными средами для разделения этих элементов через двойные фториды с калием являются: 10%-ный раствор серной кислоты с содержанием до 1% плавико­ вой кислоты и 10% хлористого калия. Добавка хлористого калия значительно сильнее понижает растворимость фтортитаната калия, чем фторниобата калия. При высаливании фтортитаната калия из плавиковосернокислых растворов хлористым калием раствори­

мость K2Nb0F6-H20 составляет 5,26%, а

K2TiFG-H20

— 0,065%;

соотношение растворимостей K2Nb0F5-H20

:K 2TiFe-H20

= 81.

Полученные данные по растворимости комплексных фтористых солей ниобия и титана позволили разработать технологический

241

метод разделения этих элементов путем высаливания фтортитаната калия из плавиковосернокислых растворов хлористым ка­ лием. Этот метод был проверен на растворах, получающихся при сернокислотном вскрытии комплексного сырья, которое содержит ниобий и титан. Из растворов после отделения фтортитаната ка­ лия получается техническая пятиокись ниобия, удовлетворяющая

стандартным требованиям.

растворимость фтортитаната

калия в

• Следует отметить, что

воде при 203С [21] лишь

незначительно отличается от

раствори­

мости аналогичной соли циркония [57]. Поэтому разделение этих элементов также представляет известные трудности. Для выясне­ ния условий раздельного осаждения титана п циркония из фтор-

содержащнх растворов

потребовалось исследование растворимости

в системах фтористых солей этих

элементов [58, 59].

 

 

Растворимость в системе

KF — TiF, — Н,0

 

при

20° С

 

 

 

 

 

 

Титан образует довольно большой

ряд

комплексных

фтористых

соединений. Работы многих авторов

[53, 57,

60—64]

посвящены

исследованиям условий образования, состава

и свойств этих со­

единений.

 

титанфтористоводородной

кислоты — фтор-

Комплексная соль

титанат

калия — известна в виде

безводной соли и в

виде моно­

гидрата. Некоторые исследователи [21,

57, 62]

рекомендуют по­

лучать

безводный

фтортитанат

калия

посредством

добавления

теоретического количества кислого фторида калия к раствору двуокиси титана в избытке плавиковой кислоты. По данным [64], устойчивый при комнатной температуре гексафтортитанат калия изоморфен тригональному K2GeF„. При 300—350° С гекЬафтортитанат калия переходит в кубическую форму, известна также и его гексагональная форма.

Количественные данные о растворимости гексафтортитаната калия приведены во многих сообщениях (например, [21, 53]). Однако в этих работах при .исследовании растворимости не опре­

делен состав донных фаз. В литературе

нами не встречены одно­

значные данные, характеризующие устойчивость

кристаллогидра­

тов и безводной соли. Из анализа

опубликованных

методов

по­

лучения моногидрата фтортитаната

калия

можно

заключить,

что

K2TiF0-H2O либо метастабилен, либо

становится

неустойчивым

при температуре выше комнатной.

 

 

 

 

 

 

По данным Гинсберга [53],

охлаждение насыщенного при 40°С

раствора фтортитаната калия

приводит

к

выделению безводной

соли. В работе [63] указано также, что твердый кристаллогидрат обезвоживается на воздухе с 59%-ной относительной влажностью при 32—35°С. Здесь же приведены данные о том, что при на­ гревании до 590°С фтортитанат калия переходит в оксмфтортитанат состава K3TiOF4. При более высоких температурах реакция заканчивается образованием двуокиси титана и фтористого калия.

242

Смирнов и др. [65] сообщают, что удаление кислорода из вод­ ного фтортитаната калия обычными методами представляет боль­ шую трудность. Они наблюдали, что электролиз фтортитаната

калия

сопровождается образованием

оксикатионов типа

Ті03+ и

Т і 20§ +

и осаждением низших окислов титана. Наличие кислорода

объясняется тем, что исходный фтортитанат содержал

некоторое

количество оксифтортитаната калия,

образовавшегося

в

резуль­

тате гидролиза при получении безводного фтортитаната калия. Всестороннее изучение комплексных фтортитанатов калия имеет большое значение в технологических процессах разделения

титана,

ниобия и циркония при переработке различных

видов

■комплексного редкометального сырья.

 

 

Экспериментальная часть. В работе [58] была исследована ра­

створимость в системе KF — TiF4 — Н20

при 20° С. Для изучения

системы

применен метод изотермической

кристаллизации,

допол­

ненный рядом других методов физико-химического анализа. Выде­ ленные твердые фазы изучали микроскопическим и рентгенострук­

турным

анализами.

Состав

их определяли методом остатков

[66],

прямым химическим анализом кристаллов,

извлеченных из

рас­

твора II хорошо промытых спиртом,

 

а также термическим

иссле­

дованием.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Используемый в исследовании четырехфтористый титан

гото­

вили

путем растворения двуокиси

титана,

взятой

с

избытком,

в плавиковой

кислоте [67].

Раствор отделяли от нерастворившейся

части двуокиси титана и упаривали

 

до удаления свободной пла­

виковой

кислоты.

Полученный

раствор

содержал,

%: Ті 22,85;

F 36,26.

Для

TiF4

вычислено,

%:

Ті 22,85;

F 36,45.

 

Фтористый

калий

готовили из

водного

реактивного препарата. Он был по­

лучен

следующего

состава,

%:

К 67,30;

F 32,10. Для

KF

вычи­

слено,

%: К 67,40;

F 32,60.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методика эксперимента заключалась в следующем. К постоян­

ному во всех случаях исходному ко­

 

 

 

 

 

 

 

личеству

раствора

четырехфтористо­

 

 

 

 

 

 

 

го титана

добавляли

воду

и возрас­

 

 

 

 

 

 

 

тающее

от опыта к

опыту

количест­

 

 

 

 

 

 

 

во фтористого калия.

Общий вес сме­

 

 

 

 

 

 

 

си составлял 100 г. Весовые отноше­

 

 

 

 

 

 

 

ния TiF4:KF изменяли в широком

 

 

 

 

 

 

 

интервале

(0,1—9).

 

Опыты проводи­

 

 

 

 

 

 

 

ли в пробирках из органического

 

 

 

 

 

 

 

стекла,

помещенных в водяной термо­

 

 

 

 

 

 

 

стат.

Раствор

перемешивали с твер­

 

 

 

 

 

 

 

дой фазой

посредством непрерывного

 

 

 

 

 

 

 

встряхивания пробирок, укрепленных

Рис. 119. Изотерма раство­

на валу термостата. Равновесное

римости при 20° С в системе

состояние

системы при 20 + 0,1° С до­

 

KF— TiF4 — Н20 .

в тек-

стигалось

через 0,5—1 час.

 

 

 

Условные обозначения см.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

243

нго

5%Н250„;№;Н20

Рис. 120. Определение состава твердых фаз в системах

KF — TiF4 — Н20 (а) и KF — TiF4 — H,S04 — HF — Н20 (б) (изотерма 20° С).

После отстаивания осадка раствор отфильтровывали при тем­ пературе опыта, и в фильтрате определяли содержание титана, калия и фтора. Калий определяли весовым методом в виде суль­ фата калия. Содержание титана устанавливали колориметрически на фотоколориметре ФЭК, а фтора — объемным методом путем титрования азотнокислым торием в присутствии индикатора — ализаринсульфата натрия (ализарин красный), а также весовым методом в виде фторида кальция [29]. Так как состав исходной смеси известен, то состав осадка (отношение в нем K :Ti:F) мож­ но вычислить по разности между взятыми и найденными в фильт­ рате компонентами реакции.

Экспериментальные данные для равновесных концентраций системы KF — TiF., — Н20 приведены на рис. 119 и 120, а. В за­ висимости от соотношения компонентов в системе обнаружены следующие твердые фазы: K2TiF6-2H20; 2K2TiF6-3H20; K2TiF6-H ,0

и K2TiFe. Кривую растворимости (см.

рис.

119)

в

системе

KF —

Ti F4 — Н20

можно разбить

на четыре

участка,

в

равновесии с

которыми

обнаружены кристаллы

различного

внешнего

вида.

В равновесии с участком ab

(см. рис.

119

и 120, а) находятся

кубические кристаллы состава K2TiFe-H20 .

 

соответствующей

Приводим химический состав твердой фазы,

ветви ab кривой растворимости:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Найдено,

%

 

Вычислено для

 

 

 

 

 

KjTiFj.HjO, %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К .

• ..................

30,35

 

 

30,29

 

 

Ті .

- ...................

18,52

 

 

18,55

 

 

F ...........................

44,38

 

 

44,16

 

 

Н20 ....................

6,75 (по

 

 

6,95

 

 

 

 

разности)

 

 

 

 

 

Одноводный фтортитанат калия кристаллизуется из растворов, содержащих свыше 3% фтористого калия. Соль этого химического' состава также кристаллизуется из раствора, содержащего боль­ шое количество четырехфтористого титана (отношение массы TiF4:K F = l,5 5 —2,42), в виде тонких пластинок неправильной формы с резким изломом границ кристаллов.

Соль состава K2TiFe-2H20 находится в равновесии с раство­ ром, содержащим до 3% фтористого калия. Исследование твердой фазы под микроскопом показало, что соль представляет собой прозрачные чешуйки неправильной формы (моноклинный фторти­ танат) и находится в равновесии с ветвью Ьс кривой раствори­ мости. Точка перехода твердых фаз K2TiFe-H20 и K2TiF6-2H20' экспериментально нами не определялась. Интерполирование дало следующий состав жидкой фазы, соответствующей этой точке пе­

рехода, %: KF3.44 и TiF40,59.

 

из ра­

При смешивании эквивалентных количеств TiF4 и 2KF

створа кристаллизуется фтортитанат состава 2K2TiFe-3H20

в ви­

де правильных гексагональных призм. Эти кристаллы

находятся,

в равновесии с раствором, содержащим, %: KF 0,211;

TiF4 0,948..

 

Фтортитанат

калия со­

 

става

 

2I\,,TiFe-3M„0

 

устойчив

лишь в

 

узком

 

интервале концентраций

 

компонентов

системы в

 

исходной

смеси.

В дру­

 

гих

 

условиях

образова­

 

ние

 

кристаллов

такого

 

вида

не

наблюдалось.

 

С

увеличением

кон­

 

центрации тетрафторнда

 

титана

в исходной

сме­

 

си

(весовое

отношение

 

T iFj:K F> 2,5) происхо­

P iic’. 121. Влияние температуры прокалива­

дит выделение безводно­

го

фтортитаната

калия

ния на убыль массы образца фтортитаната

калия.

K2TiF6

(ветвь

de

кри­

1 — K„TiF„-2H.O; 2 — 2K -TjF,• 3H ,0;

вой

 

 

растворимости —

3 — K .T iFj-H .Ö .

см.

рис. 119). При этом

на участках cd и de наблюдалось повышение растворимости фтортнтаната калия с 0,42 до 2,17%.

При определении растворимости полученных солей титана

K,TiFe-H.,0; 2K2TiFe-3H.,0; K2TiFe-2H20 в воде при 20°С равно­ весие между раствором и избытком твердой фазы достигалось как изотермическим растворением, так и кристаллизацией насы­ щенного при 60°С раствора. Полученные значения растворимости

(K,TiFe-H201,19; 2K,TiF6-3H.,01,21 и K2TiF0-2H2O 1,25%) хоро­ шо согласуются с данными [21].

Термическую устойчивость рассматриваемых

комплексных

со­

лей титана изучали при равномерном нагревании образца от

20

до 720° С.

 

 

Представленные на рис. 121 данные по зависимости убыли

массы образцов фтортитаната от температуры

прокаливания

поз­

волили получить дополнительную информацию

о составе исследу­

емых веществ. Для соли K2TiF6-2H,0 в интервале 100—200° С наблюдается потеря одной молекулы воды, а для 2K2TiF6-3H20 — половины молекулы воды на каждый моль фтортитаната калия. Увеличение температуры прокаливания до 420° С приводит к гид­ ролизу соли с образованием оксифтортитаната калия в виде тем­ ных кристаллов кубической формы.

При нагревании

моногидрата

выделение воды не

наблюдается

(см. рис. 121,

кривая 3),

а проходит гидролиз

фтортитаната

с отщеплением двух

молекул

HF.

Таким образом, возможна сле­

дующая схема

превращений

при

нагревании фтортитаната калия:

J пп ОПП ° С

а) К2ТіFc • A'HoO------------

КаТіFe • H,,0 -1- (x — 1) H„0,

б) KoTiF6• HoO- - - 8-°-> K2TiOF4 + 2HF.

246

Согласно химическому анализу, твердые

остатки

после

прокали­

вания фтортитаната содержали, %: К

34,80;

Ті 22,0; F 34,0.

Для K2TiOF4 вычислено, %: К 35,8; Ті

23,0; F

34,8.

Получен­

ные данные показывают, что нагревание кристаллогидратов фтор­ титаната калия до 420° С и выше сопровождается гидролизом соли с образованием оксифтортитаната калия. Это подтверждено также рентгенофазовым анализом [68].

Растворимость фтористых солей титана в плавиковосернокислых растворах

Технологическая

задача

по разделению титана

и его химических

аналогов может

быть

разрешена

лишь при условии примене­

ния процессов, основанных на

различии

физико-химических

свойств соединений этих элементов.

Фторидные методы вскрытия

редкометального сырья [8—10), как правило, предусматривают растворение продуктов в плавиковосернокислых средах, что обеспе­ чивает максимальное извлечение ценных компонентов. При этом определенный интерес представляет разделение элементов путем кристаллизации фтористых солей из коллективных растворов.

Необходимо было в этой связи дополнительно исследовать растворимость в системе KF—TiF4—H2S04—HF—Н.20 и сопоста­ вить, в частности, с растворимостью солей циркония в аналогич­ ных условиях. Растворителем служил 5%-ный раствор серной кислоты с добавлением 1%-ной плавиковой. При составлении серий в системах пспользозали водный раствор TiF4.

Исследование

равновесия

в

системах производили методом

изотермической

кристаллизации

[69]. Отношение TiF4: KF изме­

няли

в

пределах

0,1—9.

Данные

по

растворимости,

а

также

■состав твердых фаз приведены на рис.

120,

б.

 

 

Исследование

растворимости

в

системе

KF—TiF4—H2S04—

HF—Н20 показало, что плавиковая

среда влияет

на

состав

твердой

фазы.

В

равновесии

с

раствором

при 20° С

в отличие

от системы KF—TiF4—Н20

обнаружены только две фазы: одно­

водный фтортитанат калия K2TiF4-H20

при концентрации

фтори­

стого

калия

в растворе выше

1,79

масс. %

и безводный

фторти­

танат

калия

K2TiF6.

 

 

 

 

 

 

 

 

В системе KF—ZrF4—H2S04—HF—Н20 в равновесии с раствором существуют три твердых фазы: гептафторцирконат калия K3ZrF7, гексафторцирконат калия K2ZrF0 и одноводный пентафторцирконат ка­ лия KZrF5-H20 . Растворимость фтортитаната калия при концентра­ ции фтористого калия в растворе 1,7996 составляет 0,127% TiF4. Рас­ творимость фторцирконата калия при содержании в растворе 1,6996 KF равна 1,258% ZrF4. Различие растворимостей комплексных фтористых солей циркония и титана в плавиковосернокислых раство­ рах в присутствии KF возможно использовать в технологическом процессе для их раздельного осаждения. Наиболее эффективное

247

разделение титана и циркония

из плавиковосернокислых

раство­

ров наблюдается при концентрации 0,25 моль/л KF. Раствори­

мость фтортитаната калия

в

этих

условиях

составляет 0,48,.

а фторцирконата калия 4,46%.

 

 

 

 

Таким образом, изучение растворимости позволило установить

условия последовательного

осаждения фтористых солен

титана

и циркония из плавиковосернокислых

растворов

выщелачивания

при кремнефторидной переработке титан- и цирконийсодержащего сырья.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.О. А. Сонги на. Редкие металлы. М., Металлургиздат, 1955.

2.

Г. А. Ме е р с о н ,

А.

Н. З е л и к май.

Металлургия редких металлов.

3.

М., Металлургиздат, 1955.

 

 

 

 

Госгеолиздат, 1958.

 

 

А. Г. Б е т е х т и н . Минералогия. М.,

 

 

 

4.

Г. Н. К о н т о р о й и ч. Труды совещания по комплексному использованию

5.

титаношюбиевого сырья. М., Изд-во АН СССР, 1954, стр. 44.

 

Н. В. Де ме н е в ,

А. К. Шарова ,

В. Г. Б а м б у р о в . Материалы VII

 

научного совещания

по

металлургии

и

химии

титана.

М.,

1961,,

6.

стр.

353.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бериллии. Сборник переводных статей, I. М., Металлургиздат, 1953.

 

7.

Н. С. K a w e c k i .

Пат. США № 2312297 (1943).

Тр.

Гнредмета,

1961,.

8.

Е. А. П е п е л я е в а,

Н. М.

Ар т а мо шн и а.

9.

5,

 

271.

 

Е.

А.

П е п е л я е в а .

Мирное использование атомной,

Н. П.

С а ж и н,

10.

энергии, т. 8. М., Металлургиздат,

 

1958, стр.

647.

 

 

 

Н. С. K a w e c k i .

Chemi. Со. Brit.,

1952,

19,

682, 757.

 

 

11.

Н. С. К ин д я к о в ,

К.

М.

Ру бай лова.

Сборник трудов Гнредмета,

12.

т. I. М., Металлургиздат, 1959, стр. 633.

Изв. СО АН

СССР,

I960,

А. В.

Н о в о с е л о в а ,

Л.

Л.

 

Ба ц а и о в а .

13.

8,

142.

 

 

В. Г. Ба м б у р о в ,

В. М. По л я к о в а ,

А. К. Ша­

Н. В. Де ме н е в ,

 

рова.

Химия и технология

редких

металлов.

Тр. Ин-та хнм. УФАН.

14.

СССР, 1963, вып. 7, стр. 3.

 

 

 

Н.

Г. Ще п л и к о в а ,

Е. В. Б а-

Ф. Л. Ше йнкма н ,

А. А. Фотнев,

 

лу ко в а ,

В. Г. Б а м б у р о в .

Химия соединений редких

тугоплавких

15.

элементов. Тр. Ин-та хим. УФАН СССР, 1967, вып. 14, стр. 107.

 

А. К. Шарова , В. М.

П о л я к о в а ,

В. Г. Ба м б у р о в ,

Е. И. Че р ­

 

н я в с к а я .

Химия

и

технология редких металлов. Тр. Ин-та хнм.

16.

УФАН СССР, 1963,

вып. 7,

стр. 7.

39,

10, 65.

 

 

 

 

Т. Н ап Ike.

Z. angew. Chem.,

1926,

 

 

 

 

17.

R. C a i l l a t .

Ann. Chim., 1945,

20,

367.

 

Тр. НИУ, 1928, вып. 55,

18.

С. И. Во л ь фко в ич ,

П. M. З а в е л е в н ч .

19.

стр.

43.

 

 

 

П.

М. З а в е л е в н ч .

Минеральное сырье,

1929,

С. И. В о л ь ф к о в и ч ,

20.

4,

408.

 

 

 

М.

Г.

Г а б р и е л о в а .

Ж. прикл. хим.,

1951,

С. И.

Во л ь ф к о в и ч ,

21.

3,

 

72.

Химия

фтора

и его неорганических соединений. М.,

Гос-

И. Г. Рысс.

22.

химиздат, 1956.

 

 

С. г., 1949, 229, 51; Anal. Chim. Acta, 1950, 4, 615.

Т. D и р и і с,

С. D u v a l .

23.

В. С. Ятлов, И. Г. Рысс.

Ж. прикл. хим.,

1932,

5, 332.

 

 

24.

К. Б. Яц и ми рек ни.

Термохимия комплексных соединений. М., Изд-во.

 

Д Н

Г Г Г Р

1041

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25.

С. T r u c h o ’t. С. V.,

1884, 98,

821, 1330.

1952.

 

 

 

 

26.

Selected

v. ch. Thermod prop. Washington,

 

 

 

 

248

'27.

F.

Р а

u И к, J. P a u

1 і к, L.

Erdey. Z.

analyst.

Chem.,

1958,160

128.

ß. Г.Б а м б у р о в ,

H.

В. Де мен ев.

Химия и

технология редких

ме­

29.

таллов. Тр. Ин-та хнм. УФАН СССР, 1963, вып. 7, стр. 19.

 

 

10.

Н.

Книповнч ,

Ю.

В.

М а р а ч е вс к и и.

Анализ минерального

30.

сырья. Л., ГНТИ, 1956.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И. И. Ма т в е е н к о . Тр. Ин-та хим. УФАҢ СССР, 1958, вып. 2, стр. 111.

31.

В. Г ар мер.

Химия твердого состояния. М.,

ИЛ,

1961.

 

1950, 23,

32.

А. И. Г нс тли и г,

Б.

И. Б р о у н штейн.

Ж.

прикл. хим.,

33.

12,

1249.

R. Т. Е 11і с k s о n.

J. Chem. Phys.', 1941,

9, ТО, 742.

 

В. S е г i n,

 

-34.

Н. Ala son.

J. Phys. Chem., 1957, 61,

786.

 

 

 

 

 

 

35.

W. Jan der. Z. allg. anorg. Chem., 1927, 163, 1.

 

 

802.

 

 

36.

W. Ri e me n , F. D a n i e l s .

J. Phys. Chem., 1957, 61,

 

 

37.

А. А. Фотнев , Ф.

П. Ше йнкма н . Ж. неорг. хим., 1967, 12, 10, 2563.

38.

S. С. D а V і 11. С.

г.,

1860,

53,

780.

 

 

Н.

Д. Н а г о р с к а я .

-39.

А.

В.

Н о в о с е л о в а , Д.

И.

В о р о б ь е в а ,

40.

Ж. прикл. хим., 1937, 7, 2789.

 

редких

металлов.

Тр. Ин-та

В. Г. Б а м б у р о в .

Химия

и

технология

41.

хим. УФАН СССР, 1963,

вып. 7, стр. 27.

 

818.

 

 

 

W. М. L a t i me r .

J. Amer. Chem. Soc., 1921, 43,

 

 

 

42.

О. К у б а ше в с к н й , Э. Эванс . Термохимия в металлургии. М., ИЛ, 1954.

43.

К. К-

K e l l

i. U. S. Bur. Min.

Bull.,

1932,

350.

 

 

 

 

 

44.

А. И. Ива но ва .

Ж. общ. хим., 1951, 21,

451.

1906.

 

 

 

45.

J.

Tom s on . Thermochemische Untersuchungen St.,

 

 

 

46.M. Ber th e lot. Termochimie. Paris, 1897.

47.C. Gire. Z. B1., 1926, 1, 811.

48.

В.

Г. Ба мб у р о в .

Химия

соединений

редких тугоплавких элементов.

49.

Тр. Ин-та хим. УФАН СССР,

1967,

вып. 14,

стр.

97.

 

химии.

Г.

Бра у э р .

Руководство

по

препаративной неорганической

50.

М., Госхнмнздат, 1956.

 

 

 

120.

 

 

 

 

P e n l i e l d . Analist,

Chem., 1882, 21,

 

 

редких метал­

51.

В. Г. Б а мб у р о в ,

А. А. Фотнев .

Химия и технология

 

лов. Тр. Ин-та хим. УФАН СССР, 1963, вып. 7, стр. 195.

Titan.

•52. Gmelins Handbuch anorg. Chemie, Verlagchemie, weinheim, 1951, №41,

3.

H. G i n s b e r g .

Z. anorg. Chem., 1932, 204, 225.

 

496.

 

54.

А. Ф. К а п у с т и н с к и й .

Ж. неорг. хим., 1943, 13, 7-8,

 

55.

Г. С. Са вч е нко ,

И. В. Т а н а н а ев. Ж. прикл. хим.,

1946, 10, 1093;

56.

1947,

5,

385.

Н. В. Д е м е и е в, В. М. По л я к о в а ,

М. И. Милю­

А. К. Ш а р о в а,

 

тина.

Разделение

близких

по свойствам редких

металлов. М.,

Метал-

57.

лургнздат, 1962, стр. 116.

 

 

 

1910,

65,

345.

 

 

L. We i s ,

Н. Ke i s e r . Z. anorg. Chem.,

 

Изв.

58.

В.

Г.

Ба м б у р о в ,

Н.

В.

Де ме н е в ,

В.

М.

П о л я к о в а .

59.

СО АН СССР,

1962, 4, 73.

Де ме н е в ,

В. М. П о л я к о в а. Там же,

В.

Г.

Ба м б у р о в ,

Н.

В.

60.

5,

70.

 

J. Amer. Soc., 1910, 32,

330.

 

 

 

 

М. А. Hu n t e r .

 

 

 

 

61.

G. T. Brown. Пат. США.

№ 271797 (1955).

 

 

 

 

62.

G. Ma r c h e t t i .

Z. anorg. Chem., 1895, 10, 66.

 

 

 

 

63.

H. Gi n s b e r g ,

G. Ho l d e r .

Там же, 1930, 190, 407.

 

 

64.

С. Сох,

A. G. Sha r p e . J. Chem. Soc.,

1953,

75,

1783.

 

 

65. M. В. Смирнов ,

С. Ф. Па л ь г у е в ,

3.

С. В о л ч е н к о в а . Изв. Воет.

 

фил-в АН СССР, 1957, 3,

94.

 

 

 

 

 

 

 

66. А. Ви н ь е р о н .

Обработка

результатов физико-химических наблюдений.

М., ОНТИ, 1936.

67.Дж. Саймонс . Фтор и его соединения. М., ИЛ, 1956.

68. А. И. К а й г о р од с к и й. Рентгеноструктурный

анализ мелкокристал­

лических и аморфных тел. М.—Л., Гостехиздат, 1952.

69. В. Г. Б а м б у р о в ,

Н. В. Де ме не в .

Разделение

близких по свойствам

редких металлов.

М., Металлургиздат,

1962, стр.

124.

Г л а в а VI

НИОБАТЫ И ТАНТАЛАТЫ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ Згі-РЯДА

Окислы двух- и трехвалентных металлов 4-го периода периоди­

ческой системы образуют

с Nb20 5

и Та.,05 соли гипотетических

мета- и ортониобиевой

и

танталовой кислот.

Некоторые

из них

встречаются в природе

(колумбит

и танталит)

и многие

находят

применение в технике. Поэтому изучение условий образования, структуры и свойств таких соединений представляет существен­ ный интерес как для геохимии и минералогии ниобия и тантала, так и для поиска новых материалов с магнитными, электриче­ скими и оптическими свойствами.

Ниобаты и танталаты главных подгрупп периодической системы применяются в радиоэлектронике. В атомах элементов побочных подгрупп происходит заполнение недостроенных пгі-уровней, что повышает возможность получения новых неорганических материа­ лов с определенными заданными свойствами или даже комплексом свойств, например, магнитными, наряду с сегнетоэлектрическими

Ит. д.

Внастоящей главе обобщены сведения о ниобатах и танталатах переходных металлов ЗсГряда, полученных методом керами­ ческой технологии из соответствующих окислов. Особое внимание уделено характеристике магнитных и электрических свойств сое­ динений и корреляции их со строением.

1.ОСОБЕННОСТИ КРИСТАЛЛОХИМИИ НИОБАТОВ

ИТАНТАЛАТОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ЗА РЯДА

Воснову кристаллохимической классификации ниобатов и танталатов переходных металлов целесообразно положить два приз­ нака:

1.Строение основных структурных единиц, т. е. полиэдров

NbOg,

ТаО„

и А и ’ІПО0,

где А п =Мп,

Fe, Со,

Ni,

Си; А 111 = Ti,

V, Cr,

Mn,

Fe.

 

 

 

 

2. Способ сочетания этих единиц. Отмеченные полиэдры спо­

собны

соединяться друг

с другом

не всеми,

а

лишь частью

вершин, ребер или граней, при этом возникают цепные, слоистыеили каркасные структуры.

250

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ