химический каталог




Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2.

Автор Большаков К.А.

ем их тетрахлоридов магнием или натрием. Кривые AG0, MgCl2 и NaCl лежат значительно ниже кривых указанных тетрахлоридов, поэтому реакции восстановления протекают практически нацело. Выше 2000° в качестве восстановителя может быть использован водород, так как в этой области кривая для реакции (40) лежит ниже кривых для тетрахлоридов:

Н2 + Cl2 2НС1 (40>

Температуру восстановления водородом можно снизить, поддерживая высокое давление Н2 и отводя НС1, но процесс не технологичен. Углерод, являющийся эффективным восстановителем окислов металлов, не может быть восстановителем для хлоридов вследствие низкого сродства к хлору. При 475°AG° СС14 равно нулю и выше этой температуры СС14 распадается на углерод и хлор.

Активный хлорирующий агент по отношению к окислам некоторых металлов (PbO, CdO, MnO, FeO и др.) — хлористый водород. AG° реакций гидрохлорирования (41) этих окислов отрицательно. Расчет

MeO -f 2НС1 ^> МеС12 + Н20 (41)

AG0 для них производится из совместного рассмотрения реакций образования окислов, хлоридов металлов и воды. При повышении температуры AG° большинства реакций гидрохлорирования принимает все более и более положительные значения. Следовательно, при высокой температуре доминирует гидролиз хлоридов [30, 34, 45, 53, 54].

Хлорирование сырья. Основной вид сырья для TiCI4 рутил (искусственный рутил) и титановые шлаки, в которых Ti имеет различную степень окисления. При хлорировании ТЮ2 в присутствии

углерода возможны реакции (42—44):

ТЮ2 + 2С12 + С TiCl4 -f С02 (42)

Ti02 + 2С12 + 2С з? TiCl4 -j- 2СО (43)

Ti02 + 2С12 + 2СО TiCl4 + 2C02 (44)

Хлорирование начинается при 400°, выше 800° степень превращения ТЮ2 в TiCl4 близка к 100%. Доминирование той или другой реакции зависит от температуры и во многом определяется равновесиями в системе углерод — кислород. Ниже 700° хлорирование протекает в основ

ном с образованием С02, выше — преимущественно с образованием СО, так как кривая Д(У для СО выше 700° лежит ниже кривойAG° для С02 (см, рис. 75). Соответственно при повышении температуры парциальное давление СО в газовой фазе увеличивается (табл. 64).

В присутствии избыточного хлора возможно образование небольших количеств фосгена.

Низшие окислы титана непосредственно реагируют с хлором в отсутствие восстановителя:

2ТЮ + 2С12 TiCl4 -f Ti02 (ДС^оц = — 131 ккал) (45)

2Ti203 + 2C12 TiCl4 + 3Ti02 (AGloo^ = — Ю7 ккал) (46)

Сопоставление скоростей хлорирования Ti02, Ti203, ТЮ и шлака показывает: чем ниже степень окисления Ti, тем выше скорость хлорирования. ТЮ2 начинает хлорироваться с заметной скоростью при ~850°, в то время как ТЮ — при 225°. При 560° скорость хлорирования Ti203 в 25—30 раз меньше скорости хлорирования TiO. Титановые шлаки по своей реакционной способности близки к Ti203 (рис. 76). Окислы, входящие в состав шлаков, по склонности к хлорированию могут быть расположены в ряд:

К20 > Na20 > СаО > MgO, FeO, MnO > TiOa > A1203 > SiOa

Окислы, стоящие перед ТЮ2, хлорируются нацело; степень хлорирования А1203 и Si02 должна быть низкой. Эти данные ориентировочные, так как поведение окислов в составе многокомпонентного сырья может быть иным. Так, при 900—1000° Si02 в виде кварца хлорируется на 10—20%, А1203 в виде корунда почти не хлорируется. В то же время и Si02, и А1203 в составе силикатов и алюмосиликатов хлорируются практически нацело. В составе шлаков степень хлорирования Si02 и А1203 приблизительно 40%.

Рутил, титановые шлаки, лопарит хлорируют в виде брикетов с нефтяным коксом; на скорость хлорирования оказывают влияние состав и помол шихты, размеры брикета, пористость и т. д. Основные стадии этого сложного гетерогенного процесса: а) подвод хлора к поверхности брикета; б) диффузия хлора внутрь брикета; в) химическая реакция. Первый процесс обусловлен молекулярной диффузией и переносом хлора к поверхности брикета вследствие движения газов. Диффузия хлора через поры внутрь брикета сопровождается химической реакцией, в результате которой образуется зона хлориров

страница 148
< 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

Скачать книгу "Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2." (3.06Mb)


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

 

 

Реклама
пвх сайдинг цена сергиев посад
Casio Sheen SHE-3807SPG-7A
ремонт бамперов в москве свао
курсы менеджера качества

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
(06.12.2016)