химический каталог




Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2.

Автор Большаков К.А.

ация. Ректификация — эффективный метод. Используется в промышленных масштабах для разделения и очистки ряда редких элементов. Для разделения методом ректификации пригодны соединения Zr и Hf, обладающие относительно большей летучестью: алко-голяты, молекулярные соединения тетрахлоридов с хлорокисью фосфора, тетрахлориды. Практическое осуществление ректификации со-пряжено со значительными трудностями: алкоголяты кипят только в вакууме, получение молекулярных соединений с хлорокисью фосфора сопряжено с применением ядовитых и огнеопасных соединений фосфора и сложностью выделения циркония и гафния из комплексного* соединения после разделения (табл. 84).

Наиболее перспективно разделение ректификацией тетрахлоридов ZrCl4 и HfCl4. Ректификация хорошо вписывается в хлорный метод переработки циркона и металлотермические способы получения металлов. Но решение этой задачи технически очень сложно из-за необходимости проводить процесс в области, близкой к критической (см. табл. 73). Ректификацию можно проводить только под давлением

выше атмосферного, которое определяется давлением в тройных точках ZrCl4 и HfCl4 (соответственно 22,8 и 45,9 атм.). У ZrCl4 и ШСЦ весьма узкий температурный диапазон жидкого состояния, равный разности температур в критической и тройной точках (ZrCl4 66°, НГСЦ 20°). Для реального процесса рабочий диапазон температур еще меньше, а это требует очень точного регулирования температуры и давления. Поэтому несколько проще получить ректификацией чистый ZrCl4 из сырья с природным содержанием гафния и гафниевый концентрат (до 25% Hf). Такой процесс можно проводить под давлением порядка 30 атм. При получении чистого HfCl4 давление в ректификационной колонне не должно быть меньше 46 атм. Серьезная проблема — подбор конструкционных материалов для ректификационной колонны, способных выдерживать высокое давление, высокую температуру и обладать большой коррозионной стойкостью к агрессивным парам тетрахлоридов [14—16, 53].

Получение металлических циркония и гафния. Технология по-лучения металлического Zr и HI имеет много общего с технологией Th

Аналогия наблюдается в выборе исходных соединений, восстановителей, условий восстановления. Отличия же обусловлены более высокими температурами плавления и меньшей окисляемостью Zr и Hf, большей термодинамической устойчивостью исходных соединений и различиями в агрегатных состояниях. Способы их получения делятся на три группы: 1) металлотермия, 2) электролиз, 3) термическая диссоциация.

Металлотермические способы. Восстановление Zr02 и НЮ2 • ZrOa и НЮ2 — более прочные окислы, чем ТЮ2, поэтому число реагентов, способных их восстанавливать, еще меньше (см. рис. 75). Теоретически ZrOa можно восстановить в вакууме углеродом лри температуре выше 2000°, однако в продукте восстановления всегда содержатся в значительных количествах углерод и кислород, образующие с цирконием твердый раствор ZrCyOy. Пластичный металл этим способом получить не удается, полученный же продукт может быть использован в качестве исходного сырья в иодидном процессе.

Из металлов для восстановления Zr02 и НЮа наиболее пригоден кальций (134). Термодинамически реакция может быть доведена до конца, но вследствие образования твердого раствора полученный металл всегда содержит кислород и азот, источником которого является кальций:

Zr02 +2Са Zr + 2CaO (&G°l27rK = — 34 ккал) (134)

С повышением температуры AG0 реакции, оставаясь отрицательной, меньше по абсолютному значению. Условия реакции становятся менее благоприятными, содержание кислорода увеличивается.

Двуокись циркония восстанавливают в герметичных стальных реакторах при 950—1100°. В реактор загружают Zr02 и Са. Последний берут с избытком от стехиометрии на 20—100%. Реакционную массу выщелачивают водой и соляной кислотой. Порошок циркония, окисляющийся также при выщелачивании, содержит 0,3—3,0% О, 0,03— 1,0% N и используется в качестве геттера, для пиротехнических целей и иодидного рафинирования. НЮ2 более прочный окисел, чем ZrOa, поэтому восстановлени

страница 196
< 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
чиллер hwa 091 s/k/p цена
Asus Maximus VIII Impact
кровать для подростка и новорожденного
http://taxi-stolica.ru/opisanie-uslug/taxi-na-svadbu/

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
(23.08.2017)