химический каталог




Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 3.

Автор Большаков К.А.

я NbCl5 можно использовать Al, Fe, Nb и другие мэталлы. В случае ниобия NbCl5 восстанавливается в NbCl3 при 400°; ТаС15 в этих услових с ниобием не взаимодействует и может быть отогнан из смеси вместе с непрореагировавшим NbCl 5. Эффект разделения Nb и Та иллюстрирует табл. 18. Низший хлорид ниобия затем восстанавливали водородом при 545—675° до металла.

Таблица 18

Разделение Nb н Та селективным восстановлением NbCt5 ниобием [49]

Масса TaCl,, мг Масса NbCl,, мг* Масса Nb, мг Содержание TaClj в исходной смеси TaCU+NbClSl % Содержание Та в полученном Nb, %

66 1492,5 290,5 4,4 0,11

237,8 1580,4 321 13,08 0,65

341,6 1676 333 16,09 0,18

* Исходный NbCle содержал 0,06% Та.

Методы, основанные на реакциях обмена. Галогенидные соединения алюминия (хлориды, бромиды или иодиды) избирательно взаимодействуют с Nb205, образуя летучий галогенид ниобия:

Nb20B -f- 5AlHal8 = 2NbHal6 + 5A10Hal (100)

После фракционной сублимации тантал концентрируется в остатке. Интересно различие во взаимодействии Nb205 и ТаС15 с тетрахлор-алюминатами щелочных металлов:

Nb206 -f 3NaAlCl4 = 2NbOCl8 + ЗАЮС1 -f- 3NaCl (101)

Та2Ов + 5NaAlCl4 = 2TaCIB + 5A10C1 + 5NaCl (102)

Первая реакция в сопоставимых условиях начинается при температуре на 300° ниже, чем вторая. В табл. 19 приведено давление пара NbOCl3 и TaCl 5, соответствующее равновесию при различной температуре.

NbCl 5 и ТаС! 5 можно разделить, используя их различное отношение к смеси CaF2 и СаО. В результате взаимодействия с СаО при 350—500° получаются окситрих-лориды:

Nb(Ta)Ct6 + СаО = Nb(Ta)OCIs + СаО

(103)

ТаООз неустойчив и разлагается, образуя нелетучий окисел:

5ТаОС18 = Та206 + ЗТаС15 (104>

TaCl 5 в слое насадки вновь взаимодействует с СаО по реакции (103). NbOCl з более устойчив, с CaF2 и СаО реагирует в незначительной степени. Из исходной смеси NbCl5 — ТаС15 (1 : 1) извлекают до 75% летучего ниобийсодержащего продукта с примесью Та менее 0,02% [50].

Разделение с применением колонных процессов. Разделение в форме хлоридов. Применение колонных процессов (дистилляция, ректификация) для разделения Nb и Та наиболее эффективно в случае их гало-генидных соединений, особенно хлоридов и фторидов. Бромиды и иоди-ды пока еще дороги для применения в технологии.

Изучение равновесия жидкость — пар показывает, что смесь NbCI 5-— ТаС15 образует почти идеальный раствор, следующий закону Рауля. Подсчитано, что для разделения NbCl5 и ТаС15 на продукты 99,9%-ной чистоты необходима колонна с 48 теоретическими тарелками. Наибольшие затруднения в технологии возникают тогда, когда в хлорид-ных смесях есть WC16, WOCl4, FeCl3. Хлоропроизводные вольфрама имеют температуры плавления, мало отличающиеся от таковой у ТаС15. Хлорид железа (III) в процессе разделения хлоридов распадается:

2FeCl3 = 2FeC!jj4-Cl2 (105)

Малолетучий хлорид железа (II) накапливается в аппарате и нарушает теплопередачу и массообмен. Выделяющийся хлор — причина, коррозии аппаратуры. Присутствие NbOCl 3 в разделяемой смеси также нежелательно из-за высокой температуры сублимации. Поэтому NbOCl з должен быть дополнительно хлорирован по какому-либо известному способу: пропусканием в смеси с хлором через угольную насадку, взаимодействием с СС14, А1С13 и другими способами.

Ректификация — один из наиболее эффективных методов разделения и очистки NbCI 5 и TaCl 5. Результаты укрупненных опытов по ректификационной очистке и разделению (Nb, Та)С15 приведены в [51 ]. Основные примеси (титан, кремний, алюминий и др.) легко отделяются от ниобия и тантала, так как различие в летучести их хлоридов достаточно велико. При нормальном давлении относительная летучесть в системе NbCl5—ТаС15 —1,38.

Технологическая схема включает: 1) предварительную ректификацию, при которой отделяют практически все сопутствующие примеси 01 суммы пентахлоридов ниобия и тантала; 2) основную ректификацию (получение чистого NbCI 5 и концентрата TaCI 5); 3) ректификацию танталовой фракции (получение чистого TaCl 5). Разделение NbCI & и TaCl 5 в одной к

страница 46
< 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

Скачать книгу "Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 3." (2.82Mb)


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

 

 

Реклама
http://www.kinash.ru/etrade/goods/4205/city/Novosibirsk.html
купить ручки для межкомнатных дверей-купе
robbie williams в москве 2017
7б. открытие сезона

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
(26.07.2017)