химический каталог




Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2.

Автор Большаков К.А.

ии TiCl4 со стенками реторты и расплавленным магнием, растворяющим металлическое железо. При 900° растворимость железа в магнии равна 0,17%. Вследствие экзотермич-ности реакций температура повышается до ~1400°. Такая температура допустима только в центральной зоне реактора, у стенок же не должна превышать намного 900°. Поэтому реактор охлаждают воздухом.

Механизм восстановления TiCl4 и формирования титановой губки весьма сложен; до настоящего времени нет единого представления о нем. В начальный период TiCl4 взаимодействует с чистой поверхностью расплавленного магния, образующийся при этом мелкодисперсный порошок титана оседает на дно реактора. Одновременно протекают реакции восстановления и в газовой фазе. По всей вероятности, процесс идет ступенчато — через образование низших хлоридов. По мере накопления продуктов восстановления зона реакции перемещается на весь расплав, скорость ее увеличивается. В реакции принимают участие растворенные в хлористом магнии ТлС12и TiCUHMgCl, образующийся при взаимодействии магния с MgCl2. Повышению скорости реакции между низшими хлоридами способствует адсорбция их на поверхности уже образовавшихся частиц титана. С другой стороны, образующийся MgCl2 покрывает поверхность губки и замедляет реакцию. Одновременно частицы титана спекаются, и образуется титановая губка. По использованию 65—75% Mg процесс затухает, так как оставшийся магний находится в порах губки, и доступ его в зону реакции затрудняется. В этот период из-за недостатка магния образуются низшие хлориды титана.

В процессе образуется большое количество хлорида магния: на 1 л израсходованного магния 3,86 л MgCI2 и 0,35 л титана. MgCl2, имеющий большую плотность

(1,67г/см3), чем магний (1,47 г/см3), собирается в нижней части реторты; его периодически сливают (рис. 83). В реакторе остается блок реакционной массы, состоящий из спекшейся титановой губки, пропитанной хлоридом магния и магнием. Средний состав ее: 55—60% Ti, 25— 30% Mg, 10—15% MgCl2 и небольшое количество низших хлоридов [34, 43, 45, 53, 54].

Восстановление тетрахлорида титана натрием. Натрий как восстановитель имеет ряд преимуществ перед магнием: 1) он более активен, вследствие чего степень его использования достигает 98—99,5% при большей скорости реакции и более низкой температуре; 2) чистый натрий проще получать, чем магний; низкая температура плавления (97,8°) упрощает его подачу в реактор; 3) образующийся при восстановлении NaCl не гидролизуется в водных растворах, и реакционную

массу можно перерабатывать дешевым и высокопроизводительным гидрометаллургическим методом; 4) натриетермический метод позволяет получать более чистый титан; 5) натриетермический метод имеет перспективы применения в полунепрерывных и непрерывном процессах восстановления TiCl4.

IМесто подачи TiCl,

Вместе с тем натрий имеет и недостатки: 1) его применение требует соблюдения специальных мер предосторожности и обеспечения надежности работы аппаратуры и коммуникаций, по которым его транспортируют в расплавленном состоянии; 2) в силу особенностей процесса хлорид натрия не удаляется из реактора, поэтому объем реактора используется менее эффективно; 3) тепловой эффект реакции восстановления значительно больше, чем при восстановлении магнием, поэтому отбор тепла должен быть более интенсивным; необходимо точно регулировать температуру в узком интервале между температурой плавления NaCl (801°) и температурой кипения Na (883°); 4) энергетические затраты на производство эквивалентного количества натрия на 25% выше, чем магния.

Процесс натриетермического восстановления выражается суммарной реакцией:

TiCl4 + 4Na ^ 4NaCl -f Ti ( AHm = — 211,8 ккал)

(58)

В отличие от восстановления магнием здесь более отчетливо выражен ступенчатый характер: TiCI4 TiCl3 TiCl2 Ti. Кроме реакций образования низших хлоридов, возможны вторичные реакции, аналогичные протекающим при восстановлении магнием. TiG3 и TiCl2 взаимодействуют с NaCl; получающиеся соединения — NaTiCl4, NaTiCl3, Na2TiCl4 и др.— образуют

страница 154
< 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
аренда компьютеров в москве
Фирма Ренессанс чердачные лестницы размеры люка - доставка, монтаж.
скоба к изо
хранение вещей в марьино

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
(10.12.2016)