论文部分内容阅读
摘要：硅孔雀石是氧化铜矿中主要的含铜矿物之一,但因其浮选和冶炼问题得不到解决,一直以来都是被作为废矿而堆弃。开展硅孔雀石的化学热力学性质的研究,一方面可填补现行硅孔雀石热力学的空白,另一方面可为硅孔雀石的选冶提供基础数据。因此本文主要围绕硅孔雀石的生成热数据的获得展开研究工作。由于高纯度的硅孔雀石在自然界中难以获得,本文首先合成了高纯度硅孔雀石,作为硅孔雀石热力学数据研究的原料。经过对硅孔雀石合成的研究,找到了合成硅孔雀石的较佳条件：1)前驱体制备条件：在35℃条件下,将Na2SiO3溶液逐滴滴入Cu(NO3)2溶液中,使其等物质的量混合,搅拌4h；2)水热反应条件：以0.1mol/L的NaSiO3溶液和0.1mol/L的NaOH溶液的体积比2：1混合作为水热反应介质,120℃下反应6h。反应得到的浅蓝色产物采用红外光谱仪、X射线衍射光谱仪、化学分析法等分析,其外观、结构、晶型、成分等都与文献报道的硅孔雀石一致,这说明在此合成条件下得到的产物为硅孔雀石。通过建立硅孔雀石生成热的热化学循环,确定了硅孔雀石生成热研究的实验方案。本文的研究内容及结果如下：1)探究了SiO2、CuO、硅孔雀石样品在氢氟酸溶液中的反应情况,找到了使HF与Si02较快反应的合适条件,即：Si02的粒度小于600目、氢氟酸溶液的浓度为26.58%、氢氟酸溶液用量至少过量10倍,搅拌反应4h。硅孔雀石样品、CuO等研成粉末状,在以上的氢氟酸溶液条件下2h内即可完全反应。2)以THT-μRC微量量热计为基础,将玻璃材质的反应瓶加工改造为耐氢氟酸的聚四氟乙烯材质的反应瓶,设计了能耐氢氟酸的氟量热计,并用标准物质KCl标定该氟量热计的能当量,标定结果为K=1.1322KJ/mol3)根据盖斯定律设计硅孔雀石生成热的热化学循环,采用该氟量热计分别测量Si02和CuO混合物、硅孔雀石样品的标准摩尔反应热,获得硅孔雀石的标准摩尔生成热为-1089.91kJ/mol。