химический каталог




Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 1.

Автор Большаков К.А.

вку чистого металла. Кристаллизацию проводят до тех пор, пока в жидком состоянии не останется 8—10% от исходного галлия, после чего отделяют кристаллы от расплава, например, центрифугированием. Так как почти все примеси, если их содержание в галлии превышает ~0,0003%, концентрируются в оставшейся жидкости, кристаллы оказываются чище исходного металла. Кристаллы промывают дистиллированной водой, и цикл кристаллиазции повторяют. После 6—10 таких циклов из галия чистотой 99,999% можно получить металл чистотой 99,9999% [1121.

Нужно сказать, что при большем исходном содержании примесей, когда они находятся в расплаве также и в виде взвеси твердых частиц, эти частицы служат центрами кристаллизации галлия. Поэтому содержание примесей железа, никеля, марганца, кальция и других в первых выпавших кристаллах в этом случае будет больше, чем в оставшемся расплаве. Соответственно при дробной кристаллизации такого металла первую фракцию кристаллов надо выводить из цикла. Кроме того, некоторые примеси, как цинк, свинец, медь, накапливаются в окисной пленке, которая всегда покрывает поверхность галлия. Для ее удаления кристаллизацию ведут под слоем соляной кислоты [112]. Этими обстоятельствами объясняются некоторые противоречия в литературных данных о поведении примесей при кристаллизации.

Метод дробной кристаллизации очень трудоемок, требует постоянного контроля и дает малый выход чистого металла. Поэтому в настоящее время предпочитают зонную плавку или вытягивание кристаллов из расплава. Основы этих методов изложены во II томе.

Применение зонной плавки для очистки галлия затрудняется склонностью галлия к переохлаждению и расширением его при кристаллизации. Схема одного из предложенных аппаратов для зонной плавки

галлия показана на рнс. 55. Контейнером для галлия служит гибкая труба из полиэтилена или поливинилхлорида, которую наматывают на вращающийся барабан. Зону плавят электросопротивлением, охлаждают проточной водой. Начальная часть контейнера защищена экраном. Оставшийся в ней

Рис. 55. Аппарат для зонной плав- нерасплавившийся галлий слуки галлия:

1 — вращающийся барабан; 2 — змеевик, наполненный галлнем; 3 — нагреватель; 4 — шестеренки; 5 — охлаждающая жидкость; 6—вода: 7—экран

жит затравкой. Скорость движения зоны рекомендуется ~2 см/ч [112]. Более производительны горизонтальные установки зонной плавки с перемешиванием расплава галлия в зоне за счет действия вращающегося магнитного поля, создаваемого помещенным под лодочкой индуктором [3]. При турбулентном движении расплава можно плавить при гораздо большей скорости передвижения зоны — оптимально 0,8 мм/мин. Достаточная очистка достигается уже после трех проходов зоны [3].

Установки, применяемые для вытягивания кристаллов галлия, отличаются от обычных тем, что вместо печи для расплавления металла используется термостат, в котором закрепляется тигель с'галлием. Галлий плавится под слоем кислоты, смешанной с глицерином И13]. Перемешивание расплава достигается путем вращения тигля и штока с затравкой в противоположные стороны [31. Из-за склонности галлия к переохлаждению необходимо дополнительно охлаждать шток с затравкой. После вытягивания концы кристалла (~7% по массе) с обеих сторон отрезаются, остальная часть идет на повторное расплавление и вытягивание [114].

Кристаллофизическая очистка дает возможность получить галлий высокой чистоты. Так, из металла чистотой 99,99% можно получить галлий чистотой 99,999% и выше. При очистке методом вытягивания, чтобы получить достаточно чистый металл, требуется 4—5 кристаллизации [114].

Средние коэффициенты распределения примесей при кристаллизации галлия (для некоторых примесей они сильно зависят от концентрации) приведены в табл. 33 [3]. Близкие к единице коэффициенты распределения имеют также таллий, титан [112] и магний [114].

Хлоридные методы. Наряду с кристаллофизическими методами очистки галлия предложен ряд других методов тонкого рафинирования. Наиболее перспективна, по-видимому, очистка галлия через его

страница 165
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226

Скачать книгу "Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 1." (3.06Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда авто премиум класса
концерт akira yamaoka с оркестром
компьютерное кресло для полных людей 150 кг
http://taxiru.ru/shashki-dlya-taxi-all/

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(20.11.2017)