химический каталог




Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2.

Автор Большаков К.А.

+ Зе(—2,12 В)

Ti° -> Ti2+ + 2е(—1,75 В)

имеют более отрицательные значения, чем напряжение разложения воды на платиновых электродах (1,70 В), поэтому при электролизе водных растворов титана на катоде выделяется водород, а на аноде — кислород. Получение титана становится возможным при электролизе расплавов, в которых напряжение разложения соединений титана меньше напряжения разложения галогенидов щелочных и щелочноземельных металлов, используемых в качестве компонентов электролита (табл. 69, 70).

Таблица 70

Напряжение разложении хлоридов и фторидов щелочных и щелочноземельных металлов

Соединенне Температура,

°С Напряжение разложения, В Соединен не Температура, °C Напряжение разложения, В

NaCl 800 3,22 NaF 1000 2,76

ко 800 3,37 KF 1000 2,54

СаС12 800 3,23 CaFa 1000 2,56

SrCla 800 3,30 A1F3 1000 2,25

А1С13 827 1,73 FeF3 1000 1,00

FeCl3 827 0,70

Титан можно вводить в электролит в виде различных соединений. Электролиз ведут ниже температуры плавления титана, поэтому он получается в виде небольших кристаллов. Процесс сопровождается образованием на катоде продуктов неполного восстановления, которые могут перемещаться к аноду и окисляться на нем, что снижает выход по току. Уменьшить образование соединений низших степеней окисления можно подбором режима электролиза, состава электролита и отделением анодного пространства пористой диафрагмой [45, 57, 58].

Электролиз хлоридов титана. Для нормальной работы электролизера необходимо поддерживать в электролите определенную концентрацию соединения, подвергаемого электролизу. Основная трудность при электролизе TiCl4 заключается в том, что он плохо растворяется в расплавах щелочных и щелочноземельных металлов. Это уменьшает производительность и затрудняет регулирование состава электролита. Значительно лучше растворяются низшие хлориды (табл. 71), однако их использование не дает особых преимуществ.

Таблица 71

Растворимость соединений титана в расплавах некоторых солей

при 800°, вес.%

Соединенне NaCl KCl NaCl+KCl MgCl3 CaCl2

TiCl4 0,5 0,2 0,2 0,1 1,0

TiCl3 40 54 42 7,4 5

TiCl2 42 67 5 10 —

TiOa 0,2 0,2 He раств. 5 0,7

Оптимальная температура электролиза TiCl4 650—850°. Ниже 650° получаются мелкие кристаллы титана, выше 850° усиливается взаимодействие электролита с материалом электролизера. Так как индивидуальные хлориды щелочных и щелочноземельных металлов имеют высокие температуры плавления (см. табл. 65), то в качестве электролитов используют их эвтектические смеси. Наиболее употребительны негигроскопичные соли: NaCl, KCl и SrCI2. В результате электролиза получают металл, содержащий 99,0—99,9% Ti; выход по току 40—80%.

Для электролиза удобен гексафторотитанат калия K2TiF6. Его электролизом получен титан, не уступающий по качеству лучшим сортам магниетермического титана. Недостаток процесса — увеличение вязкости и температуры плавления электролита вследствие накопления в нем KF [34, 45, 58].

Электролиз двуокиси титана. Еще большие трудности возникают при электролизе ТЮ2. Она практически не растворяется в расплавах хлоридов щелочных металлов и мало растворяется в расплавах щелочноземельных металлов (см. табл. 71). Электролиз проводят в ваннах, состоящих в основном из СаС12 или фторидов. Однако во всех случаях получают металл, загрязненный кислородом (95—97% Ti). Вследствие технических трудностей электролиз в промышленности еще не применяется [34, 45, 58].

Электролитическое рафинирование титана. Этот процесс в последнее время приобретает большое практическое значение в связи с необходимостью утилизации бракованной титановой губки, отходов механической обработки титана и его сплавов. Применяется в промышленных масштабах. Созданы электролизеры на 5000 и 10000 А. Рафинируемый материал в виде спрессованного блока служит растворимым анодом. При анодном растворении титан переходит в расплав преимущественно в виде Tia+, более электроположительные металлы (Fe, Ni,

Cu, Nb), а также кремний и соединения титана с кислородом, азотом и углеродом ос

страница 157
< 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
стул посетителей самба
Компания Ренессанс лестница на второй этаж п образная - качественно и быстро!

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
(29.04.2017)