химический каталог




Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2.

Автор Большаков К.А.

кал ) (98)

ZrOa + 2СО + 2С12 ZrCl4 + 2С03 (АН°т,с = — 82,6 ккал) (99)

AG° для (97—99) отрицательны; при 500° для (97) 6,8-107, и ZrOa хлорируется нацело. Ниже 700° хлорирование идет преимущественно по реакции (97), выше 700° — в основном по реакции (98), при 1000° — полностью по реакции (98) (табл. 82; см. рис. 96).

— 324 —

Ш02 ведет себя аналогично Zr02. Однако для реакций хлорирования НЮ2 в присутствии углерода AG° имеют более отрицательные значения, чем для соответствующих реакций Zr02. Поэтому в первую очередь хлорируется НЮ2 (см. рис. 96). Изменение энтальпии также значительно больше. Так, для реакций хлорирования Hf02, аналогичных реакциям (97) и (98), значения Д#°10С0°с соответственно —59,2 и —18,4 ккал.

Zr02 хлорируют в шахтных электропечах, конструкция которых аналогична конструкции печей для хлорирования титаносодер-жащих материалов. Шихту, содержащую 81% Zr02, 14,5% газовой сажи и 4,5% связующего (патоки или декстрина), брикетируют и высушивают при 140°. При хлорировании тепла реакции недостаточно для ее поддержания, поэтому необходим непрерывный подвод тепла. При высокой температуре брикеты из Zr02 и сажи становятся электропроводящими и могут служить электросопротивлением. Температуру в нижней зоне печи, где расположены электроды, поддерживают в интервале 500—900°, верхней зоне 350—500°. Степень превращения Zr02 в ZrCl4 близка к 100% [13, 14, 16, 30, 53, 90].

Хлорирование циркона (рис. 97). С12 на циркон не действует. В присутствии углерода хлорирование с достаточной скоростью протекает выше 800°. Механизм хлорирования циркона изучен недостаточно, суммарно же процесс можно выразить уравнением

ZrSi04 + 4С -f 4С12 ZrCl4 + SiCI4 -f 4СО (100)

Реакция эндотермична, поэтому необходим непрерывный подвод тепла от какого-либо внешнего источника либо путем проведения хлорирования хлоро-воздушной смесью шихты с повышенным содержанием углерода.

В промышленности хлорируют брикеты при 900—1000°, содержащие после коксования (750—800°) до 30—35% углерода в ШЭП непрерывного действия (рис. 98). Создание аппарата с непрерывной загрузкой шихты и выгрузкой непрохлорированного остатка через низ печи обусловлено, во-первых, тем, что в цирконовом концентрате отсутствуют элементы, образующие легкоплавкие хлориды, и, во-вторых, электропроводностью шихты, что исключает необходимость в специальной насадке, служащей электросопротивлением. Степень хлорироБрикетирование, коксование

Брикеты I

+

а

1

Хлорирование

Н,0

Zr (Hf) Cl4 I

Осаждение

Экстракция

ZrOa ? xH20

Кокс, Cl2

Zr02

HfO,

Кокс, CL

Прокаливание

Хлорирование

Хлорирование

ZrOa

Mg

ZrCl4

HfCl4

Mg

Восстановление

Восстановление

Реакционная масса

I

Реакционная масса

Вакуумная сепарация

Вакуумная сепарация

Mg, MgCl2

Губка Zr

Губка Hf

Mg, MgCl2

Электродуговая плавка

Электролитическое рафинирование

Zr (слиток)

Катодный Hf

+

Электронно-лучевая плавка

Hf (слиток)

Рис. 97. Принципиальная схема переработки цирконового концентрата хлорированием

вания циркона 90—92%. Хлорирование циркона в смеси с углем имеет ряд недостатков, обусловленных физико-химическими свойствами циркона и термодинамическими характеристиками реакции. К ним относятся: высокая температура хлорирования, необходимость подвода тепла и связанные с этим трудности создания необходимых температурных режимов в различных зонах печи. Хлорирование хлоро-воздушной смесью связано с нежелательным образованием Zr02, которая теряется вместе с непрохлорированным остатком.

Предложено хлорировать циркон в виде коксованных гранул с углем в аппаратах кипящего слоя хлоро-воздушной смесью, содержащей до 65% С12. Сведений о промышленном применении способа не имеется. Заслуживает внимания метод хлорирования измельченной шихты из циркона и кокса в расплаве хлоридов (КО, NaCl, MgCl2). Отмечается каталитическое действие расплавленных хлоридов, в особенности (К, Na)2ZrCle, который накапливается в процессе хлорирования. Это позволяет снизить темпе

страница 186
< 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
кресло руководителя manager
скамья алюминиевая

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
(30.04.2017)