Ао о «Назарбаев Интеллектуальные Школы», г. Усть-Каменогорск Учитель химий Р. К. Капасова Ученик 11 d класса Б. Калиуллаев




Скачать 284.52 Kb.
НазваниеАо о «Назарбаев Интеллектуальные Школы», г. Усть-Каменогорск Учитель химий Р. К. Капасова Ученик 11 d класса Б. Калиуллаев
страница1/2
Дата конвертации24.02.2016
Размер284.52 Kb.
ТипДокументы
  1   2
АОО«Назарбаев Интеллектуальные Школы», г.Усть-Каменогорск

c:\users\_846f~1\appdata\local\temp\rar.173\sam_0712.jpg

Учитель химий Р.К.Капасова

Ученик 11D класса Б.Калиуллаев

УДК 669.725.3

О РАЗВИТИИ ХИМИИ ФТОРА В РЕСПУБЛИКЕ КАЗАХСТАН


Казахстан имеет все предпосылки для создания вертикально - интегрированной схемы производства различных фторсодержащих материалов, конечным продуктом которой является безводный фтористый водород. Кроме того, безводный фтористый водород является сырьем для получения элементного фтора, организация производства которого позволила бы существенно расширить ассортимент фтористой продукции на рынке фторидов металлов.

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНДА ФТОР ХИМИЯСЫНЫҢ ДАМУЫ

Р.Қ.Қапасова Б.Қалиуллаев

Өскемен қаласының «Назарбаев Зияткерлік мектебі»

Қазақстан соңғы өнімі сусыз фторлы сутек болып табылытын әртүрлі фторлы материалдар өндірісінің интеграциялық тізбегін жасауға барлық мүмкіндігі бар республика болып табылады. Сонымен қатар, сусыз фторлы сутек металл фторидтері нарығындағы фторлы өнімдердің ассортиментін айтарлықтай кеңейтуге мүмкіндік беретін бос фтор алуда аса қажет шикізат көзі болып саналады.


DEVELOPMENT OF CHEMISTRY OF FLUORINE IN KAZAKHSTAN

R.K.Kapasova, B.Kaliullaev

Nazarbayev Intellectual School, Ust-Kamenogorsk

Kazakhstan has all conditions for creating a vertically-integrated scheme in manufacturing of various fluorinated materials; the final product of it is anhydrous hydrogen fluoride. In addition,

anhydrous hydrogen fluoride is a row material for production of elemental fluorine. Its production would significantly expand the range of fluoride products in the market of fluorides of metals.

«Образование в жизнь, а жизнь в образование»

Фтор как наиболее мощный окислитель встречается в природе лишь в виде соединений и главными фторсодержащими минералами являются флюорит CaF2 , криолит Na3AlF6 и фторапатит CaF2 · 3Ca3(PO4)2 . Общее содержание фтора в 16-километровой зоне земной коры составляет 0,07 мас. % и значительно выше, чем хлора, брома и йода, вместе взятых.

Общеизвестно, что главный источник фтора - плавиковый шпат, представляет собой природный минерал флюорит состава CaF2, добываемый для нужд промышленности. В Восточном Казахстане имеется флюоритовое месторождение «Караджал», которое расположено на территории, закрепленной за городом Семипалатинском, в 110 км. к юго-западу от города Курчатова, на территории бывшего испытательного ядерного полигона.

По содержанию полезного компонента руда месторождения Караджал относится к «богатой», а по разведанным запасам флюоритовой руды месторождение относится к «среднему» типу.

Наличие залежей богатых флюоритовых руд, выходящих на поверхность, делают возможной отработку их открытым способом с относительно небольшими капитальными вложениями и сравнительно низкой себестоимостью добычи. Другие казахстанские запасы флюорита промышленных категорий заключены в рудах двух месторождений – собственно флюоритового Таскайнар Южный (3,35 млн. т) и редкометально-флюоритового месторождения Солнечное (2,65 млн. т). Общие подтвержденные запасы указанных месторождений составляют 6,1 млн.тонн (среднее содержание флюорита 35%), а прогнозные – 16 млн.тонн /1/

Выполненные в 2000-2004 гг. геологоразведочные работы дали основания оценить прогнозные ресурсы флюоритовых руд на Караджальском рудном поле в общем объеме 3,5 млн. тонн.

Согласно утвержденному подсчету запасов разведанная центральная часть месторождения обеспечит рудой на 15 лет эксплуатацию обогатительной фабрики.

В 2007-2009 гг. проведены геологоразведочные работы на восточном фланге месторождения, запасы которого продлевают срок службы горно-обогатительного флюоритового производства до 25 лет.

Годовая производительность рудника равна 100 тыс. тонн, что полностью удовлетворяет потребность обогатительной фабрики в г.Курчатове. Различают три основных коммерческих сорта плавикового шпата: кислотный, металлургический (наиболее широко распространенный) и керамический. Кислотный сорт, как правило, содержит не менее 92% СаF2. Металлургический сорт содержит не менее 60% СаF2 .

Курчатовская обогатительная фабрика (КОФ) годовой производительностью 38 тыс. тонн концентрата ФФ-95А (кислотный сорт) была введена в эксплуатацию в декабре 2006 года. Имеет следующую технологическую схему обогащения плавикового шпата.

Поступающая в технологический процесс руда проходит через узел дробления, узел измельчения и узел флотации. Перед первой основной флотацией пульпа подаётся в контактный чан, где она нагревается до 30о С и смешивается с реагентами. Для получения флюоритового концентрата в качестве реагентов используют олеиновую кислоту (собиратель флюорита), жидкое стекло (депрессор минералов пустой породы). Концентрат VI перечистки является готовым концентратом и направляется на сгущение.

Процесс сгущения предназначен для удаления воды перед последующей фильтрацией и сушкой. Влажность готового концентрата не должна превышать 2%.

В результате обогащения готовый продукт – концентрат плавикового шпата ФФ-95А – содержит не менее 95% CaF2 и направляется на дальнейшую переработку до плавиковой кислоты./2/ На рынке различают плавиковую кислоту с содержанием HF 40%, 70% и 100% (безводный фтористый водород).

Все технические методы получения фтористоводородной (плавиковой) кислоты основаны на реакции тонкоизмельченного плавикового шпата (флюорита) с концентрированной 90-92% серной кислотой по реакции: CaF2 + H2SO4 = CaSO4 + 2HF,

c:\users\_846f~1\appdata\local\temp\rar.204\sam_0767.jpgс последующей абсорбцией фторсодержащих газов водой/3/. Также ее получают на Ульбинском металлургическом заводе (г.Усть-Каменогорск) методом смешивания флюоритового флотационного концентрата ФФ-95А с концентрированной серной кислотой и разложения в барабанной вращающейся печи с подовым электрообогревом. В результате разложения CaF2 образуется фтористоводородный газ и гипс.

Из фтористоводородного газа методом водной абсорбции получают техническую 40%-ную плавиковую кислоту. Из-за содержания в плавиковошпатовом концентрате некоторого количества кремнезема (до 3%) происходит загрязнение плавиковой кислоты кремнефтористоводородной кислотой. Авторами изучено влияние содержания оксида кремния на процесс получения плавиковой кислоты, результаты опубликованы в 2010г. в материалах Республиканской научно-практической конференции «Увалиевские чтения», сб. ВКГУ им. С. Аманжолова. Техническая плавиковая кислота пользуется низким спросом на рынке.

Для очистки от кремнефтористоводородной кислоты в раствор плавиковой кислоты вводят определенное расчетом количество карбоната бария. При этом образуется кремнефтористый барий, выпадающий в осадок. Образующаяся после обескремнивания 40%-ная плавиковая кислота называется очищенной и пользуется повышенным спросом.

Производительность участка очистки составляет 400-450 т. в месяц, что является сдерживающим фактором для увеличения сбыта очищенной плавиковой кислоты. В то же время анализ текущего состояния рынка показывает как увеличение спроса на продукт со стороны предприятий-потребителей, так и растущую внутреннюю потребность в кислоте особой чистоты (ОСЧ) для получения высокоемких конденсаторных порошков, высокочистого кремния и, наконец, гексафторида урана.

Итак, в Республике Казахстан имеются большие запасы флюорита CaF2. На базе этого сырья на Ульбинском металлургическом заводе в г.Усть-Каменогорске (Восточный Казахстан) налажен промышленный выпуск фтористоводородной кислоты HF, в перспективе планируется начать выпуск газообразного фтора. Это позволит развивать химию фтора в Казахстане. Рассмотрим два примера. Пример первый, наличие фтористоводородной кислоты или газообразного фтора позволяет синтезировать практически в неограниченном количестве гексафторид серы (Sulfur Hexafluoride) - SF6 . Технология производства SF6 достаточно проста и не требует сложного оборудования. Продукт получается в результате прямой реакции между расплавленной серой и газообразным фтором, который образуется при электролизе раствора фтористого калия во фтористоводородной кислоте. Электролиз идет при температуре 1000 С и напряжении 8-12 в, причем в качестве анода применяются угольные электроды.

Основная реакция образования целевого продукта SF6:

S + 3 F2  SF6 + 1207 кДж/моль

идет с большим тепловыделением, ввиду этого реактор охлаждается водой. Наряду с SF6 образуются значительные количества низших фторидов S2F2, SF2, SF4, S2F10. Первые три соединения легко удаляются щелочным промыванием, последнее же соединение не гидролизуется, поэтому после очистки гексафторид серы нагревают до температуры свыше 300С, при этом происходит реакция: S2F10  SF4 + SF6 .

После дополнительной системы очистки полученный продукт собирается в баллоны. Товарный продукт в качестве элегаза (газообразного диэлектрика) содержит не менее 99,8 % фазы SF6./5/

Гексафторид серы получил широкое применение в реакциях промышленного органического синтеза и при крекинге нефти, в изделиях высокотемпературной техники, в производстве полупроводников, получении и нанесении высокочистых металлов, газовых диэлектриков, как огнетушащее средство и др. Оценка объема рынка SF6 в Республике Казахстан

1) Годовые потребности для дозаправки газом электрических выключателей Национальной компании электрических сетей Республики Казахстан «KEGOС» - 500 кг;

2) Годовые потребности для дозаправки баковых выключателей, трансформаторов, конденсаторов гидро- и тепловых станций Республики Казахстан - 4000 кг;

3) Годовые потребности для производства магния на Усть-Каменогорском титано-магниевом комбинате – 20 000 кг;

4) Годовые потребности для нефтегазовой отрасли Республики Казахстан – 30 000 кг (прогноз).

Таким образом, возможный годовой рынок SF6 в Республике Казахстан оценивается в 54500 кг. Прогноз в сторону увеличения полученной цифры может быть за счет нарождающегося производства металлического алюминия и изделий из него, увеличения объемов нефтехимии, возможного производства стеклопакетов и т.д.

Пример второй, роль фтора и его соединений в производстве ядерного горючего исключительна. Можно смело утверждать, что не будь фтора, в мире до сих пор не было бы ни одной атомной электростанции, а общее число исследовательских реакторов нетрудно было бы сосчитать на пальцах. Общеизвестно, что ядерным горючим может служить не всякий уран, а лишь некоторые его изотопы, в первую очередь 235U. Нелегко разделять изотопы, отличающиеся один от другого только числом нейтронов в ядре, причем чем тяжелее элемент, тем меньше ощущается разница в весе. Разделение изотопов урана осложняется еще и тем, что почти все современные методы разделения рассчитаны на газообразные вещества или летучие жидкости. Уран кипит при температуре около 3500°C. Из каких материалов пришлось бы изготовить колонны, центрифуги, диафрагмы для разделения изотопов, если бы пришлось работать с парами урана?! Исключительно летучее соединение урана – его гексафторид UF6. Он закипает при 56,2°C. Поэтому разделяют не металлический уран, а гексафториды урана-235 и урана-238. По химическим свойствам эти вещества, естественно, не отличаются друг от друга. Процесс разделения их идет на стремительно вращающихся центрифугах. Разогнанные центробежной силой молекулы гексафторида урана проходят через мелкопористые перегородки: «легкие» молекулы, содержащие 235U, проходят сквозь них чуть быстрее «тяжелых». После разделения гексафторид урана превращают в тетрафторид UF4, а затем и в металлический уран. Гексафторид урана получают в результате реакции взаимодействия урана с элементарным фтором, но эта реакция трудно управляема. Более удобно обрабатывать уран соединениями фтора с другими галогенами, например СlF3, BrF и BrF6. Получение тетрафторида урана UF4 связано с использованием фтористого водорода. Известно, что в середине 60-х годов в США на производство урана затрачивалось почти 10% всего фтористого водорода – порядка 20 тыс. т. Процессы производства таких важных для ядерной техники материалов, как торий, бериллий и цирконий, также включают в себя фазы получения фтористых соединений этих элементов./5/ Сейчас фториды широко используются в медицине, растениеводстве и животноводстве. С ними связывают перспективу лечения рака и регулирование наследственности, создание мощных психотропных средств, транквилизаторов и новых антибиотиков. /4/ . И, наконец, стекольная, пищевая, нефтяная, атомная, металлургическая, химическая, авиационная, бумажная – вот далеко не полный перечень тех отраслей промышленности, где фтористый водород находит самое широкое применение.

Литература

  1. Источник ГНПП «Аэрогеология», Справочник «Минеральные ресурсы России и других стран СНГ», 1998 г.

  2. 2. Справочник по обогащению руд. Обогатительные фабрики / Под ред. О.С.Богданова. М.: Недра, 1984, 358с.

  3. Позин М.Е.: Технология минеральных солей. Л.: Госхимиздат, 1961.1002с.

  4. Исикава Н. Новое в технологии соединений фтора. М.: Мир, 1984. 591 с.

  5. И.Г.Рысс. Химия фтора и его неорганических соединений, М. «Госхимиздат», 1956г



АО «Назарбаев Интеллектуальные Школы», г.Усть-каменогорск

Капасова Р.К.,преподаватель химии , УДК 54(07)фото1.jpg

Уахитова Салтанат, ученица 11 «J» класса

Методика составления кластеров по узловым темам химии.

«Партитуру химии надо не просто исполнить, ее надо сочинить»

Система образования во всем мире переживает период переосмысления общих целевых установок и средств их достижения. Очевиден факт, что на смену обществу индустриальному пришло общество информационных технологий, следовательно, информация стала главным продуктом цивилизованного общества. Естественно, смена парадигмы оказывает глубокое влияние на развитие химии, на то, какими категориями мы мыслим, на то, как мы проводим свои исследования. Поэтому умение работать с информацией становится жизненно важным для любого человека. Учебный материал по химии неоднороден по степени обобщенности, объектам информации и их значимости. Содержание школьного курса можно представить через систему блоковых понятий: химический элемент, вещество, химическая реакция и т.д. Причем, каждое из указанных понятий обогащается по мере изучения химии теоретическими представлениями, фактами, методами и языком химической науки. Химия – наука, располагающая огромным фактологическим материалом, и поэтому успешное усвоение учебного материала зависит от умения классифицировать вещества и явления, делать обобщения, находить взаимосвязи, использовать факты как аргумент в ходе доказательства.

Разбивка на кластеры - это педагогический метод, который развивает вариативность мышления, способность устанавливать связи и отношения изучаемого понятия (явления, события), помогает учащимся свободно и открыто думать по поводу какой-либо темы.

Разбивка на кластеры требует выделения лишь тех структур, которые дают возможность стимулировать размышления о связях между идеями. Это нелинейная форма мышления.

Она тесно связана с тем, как работает наш мозг. Слово «кластер» означает пучок, связку. Разбивка на кластеры вызывает свежие ассоциации, дает доступ к имеющимся знаниям, вовлекает в мыслительный процесс новые представления по определенной теме. Наиболее целесообразно использовать разбивку на кластеры до того, как определенная тема будет изучена более тщательно. Разбивка на кластеры используется как стимул к мышлению Групповое составление кластера служит в качестве стержня для идей группы. Разбивка на кластеры очень проста и легко запоминается. Последовательность следующая:

  1. В центре большого листа бумаги напишите ключевое слово или предложение;

  2. Запишите слова или предложения, которые, по вашему мнению, связаны с данной темой;

  3. Установите подходящие связи между понятиями и идеями.

Запишите столько вариантов идей, сколько сумеете, пока не закончится время или пока не будут исчерпаны все ваши.

  1. идеи.

Когда вы в первый раз вводите разбивку на кластеры, выберите такую схему, которая будет знакома всей группе. В целях демонстрации может использоваться такая тема, как «Неметаллы VI группы». Например, для таких понятий как вещество, атом, химическая формула, химическая реакция, химический элемент, кластер представляет собой каркас, креплениями которого являются вопросы: что, где, как, какие, зачем? В гносеологии принято, если ты хочешь в чем-либо разобраться, что-либо понять, усвоить самое главное, существенное, то обратись к трем вопросам: что, зачем и как? Ответы на вопросы будут пронизаны логическими связями, т.е. переход от одного вопроса к другому выстраивает систему знаний. Кроме того, кластер имеет внетекстовые компоненты, обобщающие таблицы, иллюстрации, справочные данные, ориентировочный компонент дается в виде основных понятий, теорий и законов. На первой створке кластера всегда располагается ориентированный и пояснительный материал. На второй створке «полезная информация» - место различного рода консультаций, пояснений, памяток и т.д. При изучении химических элементов (S, P,

N, O, Ca, Mg, Al, Fe и др.) кластер имеет другую структуру, но понятийный аппарат и «полезная информация» присутствуют.
  1   2

Похожие:

Ао о «Назарбаев Интеллектуальные Школы», г. Усть-Каменогорск Учитель химий Р. К. Капасова Ученик 11 d класса Б. Калиуллаев iconБиблиографический указатель Өскемен 2012 ж. Усть-Каменогорск 2012 г
Автомобиль жолдары. Құрылыс – жол машиналары = Автомобильные дороги. Строительно дорожные машины: указ. / Научная библиотека вкгту...
Ао о «Назарбаев Интеллектуальные Школы», г. Усть-Каменогорск Учитель химий Р. К. Капасова Ученик 11 d класса Б. Калиуллаев iconИсследовательская работа Автор: Мингалеев Ильдар, ученик 9 класса
Социологическое исследование по теме среди учащихся школы
Ао о «Назарбаев Интеллектуальные Школы», г. Усть-Каменогорск Учитель химий Р. К. Капасова Ученик 11 d класса Б. Калиуллаев iconАоо "назарбаев интеллектуальные школы" задания для конкурсного отбора учащихся биология, 9 класс
В состав сустава входят суставные поверхности костей, суставная капсула, суставная полость
Ао о «Назарбаев Интеллектуальные Школы», г. Усть-Каменогорск Учитель химий Р. К. Капасова Ученик 11 d класса Б. Калиуллаев iconУчастие уч-ся нашей школы в 13 Областном слете производственных бригад
Подерня Сергей, ученик 10 класса, с темой: «Животноводство. Мое подсобное хозяйство» и Шипилова Юлия,ученица 9 класса,с темой : «Свиноводство....
Ао о «Назарбаев Интеллектуальные Школы», г. Усть-Каменогорск Учитель химий Р. К. Капасова Ученик 11 d класса Б. Калиуллаев iconРазработка учителя физического воспитания моу гимназия №5
Судья на старте – ученица 7б класса Золоторева Анна, ученик 7б класса Каленикин Александр
Ао о «Назарбаев Интеллектуальные Школы», г. Усть-Каменогорск Учитель химий Р. К. Капасова Ученик 11 d класса Б. Калиуллаев iconДетская больница №1 г Усть-Каменогорска управления здравоохранения вко акимата
Кгкп «Детская больница №1 г Усть-Каменогорска управления здравоохранения вко акимата» расположена по адресу г. Усть-Каменогорск,...
Ао о «Назарбаев Интеллектуальные Школы», г. Усть-Каменогорск Учитель химий Р. К. Капасова Ученик 11 d класса Б. Калиуллаев iconГребнев Антон, ученик 11 класса учитель истории Суханов А. С
Показать фигуру Колчака с этой стороны – главная цель реферата. Актуальность работы заключается в повышенном интересе к данной эпохе,...
Ао о «Назарбаев Интеллектуальные Школы», г. Усть-Каменогорск Учитель химий Р. К. Капасова Ученик 11 d класса Б. Калиуллаев iconД. Серікбаев атындағы Шығыс Қазақстан
Темирбеков Нурлан Муханович: биобиблиографический указатель. Усть-Каменогорск: вкгту им. Д. Серикбаева, 2012. 28 с
Ао о «Назарбаев Интеллектуальные Школы», г. Усть-Каменогорск Учитель химий Р. К. Капасова Ученик 11 d класса Б. Калиуллаев iconГу «Управление госсанэпиднадзора по городу Усть-Каменогорск» Дерябин Михаил Львович
Департамент комитета государственного санитарно-эпидемиологического надзора мз рк по вко
Ао о «Назарбаев Интеллектуальные Школы», г. Усть-Каменогорск Учитель химий Р. К. Капасова Ученик 11 d класса Б. Калиуллаев iconД. Серікбаев атындағы Шығыс Қазақстан
Кабланбеков Болат Мукаметкалиевич: библиографический указа-тель. Усть-Каменогорск: вкгту им. Д. Серикбаева, 2009. 6 с
Разместите кнопку на своём сайте:
kaz.docdat.com


База данных защищена авторским правом ©kaz.docdat.com 2013
обратиться к администрации
kaz.docdat.com
Главная страница