Моделирование равновесных состояний термодинамической системы MgFOH для плазменного пирогидролиза фторида магния с получением оксида магния и фтороводорода
Аннотация
Актуальность исследования обусловлена производственной необходимостью переработки фторида магния - отхода производства бериллия, образующегося в процессе магнийтермического восстановления фторида бериллия, с получением товарного оксида магния и возвратом фтора в виде фтороводородной кислоты в производственный процесс. Выполнено моделирование равновесных состояний термодинамической системы MgFOH для плазменного пирогидролиза фторида магния в интервале температур 1500–5000 К, давления 0,025–0,200 МПа, мольного соотношения реагентов 1–3,4. Из условия максимума суммарной массовой доли целевых продуктов (HF, MgO) установлено оптимальное значение мольного соотношения исходных реагентов n=HOH/MgF2 = 1,7, температура процесса 2020 К, давление 100 кПа. В продуктах гидролиза присутствует пар фторида магния. Для выделения целевых продуктов требуется последовательное ступенчатое разделение конденсированной и парогазовой фаз. Показано, что процесс плазменного пирогидролиза фторида магния может быть практически безотходным.
Литература
Exploratory research on the processing of magnesium fluoride with the aim of returning fluorine to the BP technological process and obtaining refractories based on magnesium oxide (JSC Ulba Metallurgical Plant 12.30.2021 Inv. 4912961) (in Russ.).
Pozin, M.E. (1974). Technology of mineral salts (fertilizers, pesticides, industrial salts, oxides and acids), part 1, 2. L.: Chemistry (in Russ.).
Galkin, N.P., Tumanov, Yu.N., Butylkin, Yu.P. (1972). Thermodynamic properties of inorganic fluorides. M.: Atomizdat (in Russ.).
Rakov, E.G., Tumanov, Yu.N., Butylkin, Yu.P. and others (1975). Basic properties of inorganic fluorides. M.: Atomizdat (in Russ.).
Rakov, E.G., Tumanov, Yu.N., Butylkin, Yu.P. and others (1976). Basic properties of inorganic fluorides. M.: Atomizdat (in Russ.).
Rakov, E.G., Teslenko, V.V. (1987). Pyrohydrolysis of inorganic fluorides. M.: Energoatomizdat (in Russ.).
Tumanov, Yu.N. (2013). Technologies of fluoride refined raw materials for the implementation of new generation electrical technologies. In the book: New generation electrical technologies in the production of inorganic materials: ecology, energy saving, quality. M.: FIZMATLIT. Р. 240–246 (in Russ.).
Minakova, T.S., Ekimova, I.A. (2014). Fluorides and oxides of alkaline earth metals and magnesium. Surface properties. Tomsk: Publishing House of Tomsk State University (in Russ.).
Kuznetsov, S.V., Osiko, V.V., Tkachenko, E.A., Fedorov, P.P. (2006). Inorganic nanofluorides and nanocomposites based on them. Advances in chemistry 75(12). P. 1193–1211. https://doi.org/10.1070/RC2006v075n12ABEH003637.
Vlasov, V.A., Tikhomirov, I.A., Sosnovsky, S.A. (2003). Thermodynamic modeling of plasma-chemical processes for processing metal fluorides. News of Tomsk Polytechnic University. 306(2). P. 42–44.
Sagdoldina, Zh.B., Abdulina, S.A., Shestakov, K.A., Maulet, M. (2022). Processing of industrial waste magnesium fluoride by plasma-chemical method. In the collection: Laser, plasma research and technology. LAPLAZ-2022. M.: MEPhI (in Russ.). P. 155.
Sagdoldina, Zh.B., Kylyshkanov, M.K., Maulet, M., Torebek, K.Zh. (2022). Plasma-chemical method for processing industrial waste of magnesium fluoride. Materials of the 15th International Scientific and Technical Conference dedicated to the 50th anniversary of the founding of the state scientific institution “Institute of Powder Metallurgy named after Academician O.V. Roman”. Minsk. pp. 718–721.
Kylyshkanov, M.K., Shestakov, K.A., Sagdoldina, Zh.B., Rakhadilov, B.K., Kengesbekov, A.B. (2021). Processing of industrial waste by plasma-chemical method. Bulletin of the Karaganda University. Physics Series. 3 (103). рр. 45–51. https://doi.org/10.31489/2021ph3/45-51.
Belov, G.V. (2002). Thermodynamic modeling: methods, algorithms, programs. M.: Scientific World (in Russ.).
Belov, G.V., Trusov, B.G. (2013). Thermodynamic modeling of chemically reacting systems. M.: Bauman Moscow State Technical University (in Russ.).
Copyright (c) 2024 А. В. Тверской, В. С. Тверской, М. К. Кылышканов, М. А. Подойников, К. А. Шестаков
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
