химический каталог




Карбонильное железо

Автор В.Л.Волков, В.Г.Сыркин, И.С.Толмасский

или окисной железной руды (например, магнетита) коксовой мелочью или древесным углем. Для восстановления окислов при получении губчатого железа применяют также водород или технические газы, содержащие большое количество водорода.

Обычно содержание металлического (элементарного) железа в губке составляет не менее 88% (по ТУ 2982—51). Губчатое железо выпускается в Советском Союзе некоторыми металлургическими заводами, например заводом «Красный Сулин», в виде брикетов в форме диска диаметром 25—30 см и массой в несколько килограммов.

Если необходимо интенсифицировать процесс синтеза пентакарбонила железа, для него можно применять губчатое железо с большим содержанием железа, например производства Ново-Тульского металлургического завода. Химический состав этой губки представлен ниже, %:

Fe .... 96,51 Мп . . . 0,050

С..... 0,055 р 0

S..... 0,027 F ' ¦ ' ' U,U4U

Si .... 0,400 О . . . . 3,000

Железный штейн представляет собой сплав железа в виде опилок с серным колчеданом FeS в соотношении 3:1. Его широко применяли до войны в Германии и применяют сейчас в некоторых странах Западной Европы.

По своей химической активности штейн аналогичен железной губке; применение его повышает полезное использование объема колонны синтеза, так как штейн обладает большей плотностью, чем пористая губка, и содержит в единице объема большее количество активного железа, переходящего в карбонил.

Модификацией штейна является сплав железа с серой, который изготовляют в электропечах путем сплавления железных стружек, являющихся отходами производства, с серой. Обычно на 400 кг стружек идет 40—50 кг серы. Плавка происходит всего за 1 ч при температуре 1400—

50

1500 °С. Остывшие сплавленные куски измельчают в дробилках до размера 12—17 мм и направляют на синтез. Этот материал содержит приблизительно 92% элементарного железа и 8% серы. Он весьма активен химически и легко переходит при обработке окисью углерода в карбонил. Из 1000 кг сплава за 600 ч получают приблизительно 3750 кг пентакарбонила железа. Это железосодержащее сырье применяют, в частности, на комбинате «Лейна-верке» им. В. Ульбрихта в ГДР. '

Гранулированное железо представляет собой богатый железом продукт, получаемый с помощью магнитной сепарации отходов железа.

По сравнению с губчатым железом этот материал имеет большую плотность и не нуждается в дополнительном размоле. Он широко применяется в ФРГ и ГДР. В ЧССР гранулированное железо получают на металлургических заводах путем восстановления размельченной руды, содержащей примеси серы. Образующиеся гранулы имеют размер от 5 до 15 мм и содержат 80—90% элементарного железа и 1,5—3,0% серы (в виде FeS).

Окисные природные руды содержат окислы железа Fe304, Fe203 и др. в самых различных соотношениях. Их можно успешно использовать в качестве железосодержащего сырья для синтеза пентакарбонила железа при условии их предварительного восстановления непосредственно в реакторах синтеза или в специальных аппаратах. Широкого применения, несмотря на очевидную перспективность, эти руды пока не получили, так как при восстановлении в реакторах синтеза необходима специальная защита материала аппаратуры от водородной коррозии. Раздельное же восстановление руд до металлического железа с последующей перегрузкой его в реакторы синтеза связано со значительным усложнением технологического процесса.

Исследовательские работы по использованию некоторых природных руд для синтеза пентакарбонила железа ведутся до настоящего времени. Особенное внимание уделяется железосодержащим рудам Кубы, Новой Зеландии и Филиппинских островов. Железо в этих рудах встречается в виде гидрата окиси, лимонита, а также в виде комплекса карбонатов и силикатов [63].

Интересно, что средний химический состав указанных РУД довольно близок — они содержат 30—55% Fe,0,5—

51

Состав природных руд, используемых в США для синтеза пентакарбонила железа, %

Таблица 14

Номер образца

Fe

42,1 43,4 44,2 53,2 41,6 40,0

1,39 0,73 0,50 1,41 0,72 1,59

Со

Сг

Si02

А12о3

0,02 0,11

0,02 0,19 0,07 0,09

1,96 1,70 1 45 2,42 1,68 1,99

13,3 6,4

16,3 4,0 8,4 1,23

10,1

5,5 14,5 16,0

MgO

2,3

1,04 1,64

2% Ni, 0,5—3 9о Сг и 0,2 °о Со. Примеси соединений никеля и хрома имеются не во всех месторождениях.

В табл. 14 приводится состав характерных образцов руд, используемых в США для синтеза пентакарбонила железа. Синтез проводится на установке, оборудованной аппаратурой для предварительного восстановления руд водородом. При обработке окисью углерода восстановленной руды использование железа достигает 98,5 % [63].

2 Техническая окись углерода и ее получение

Окись углерода для синтеза пентакарбонила железа обычно получают газификацией малосернистого кокса (например, кокса марки КЛ-2 по ГОСТ 3340—49) с применением кислородного дутья по реакциям:

С + 02 = С02;

С02 + С = 2СО.

Перед загрузкой в газогенератор (рис. 14) кокс дробят в дробилке щекового типа и просевают через сито с ячейками размером 40x40 мм. Газогенератор оборудован водяным охлаждением и снабжен загрузочной воронкой, куда засыпается кокс. Кислород под давлением 1 ат, проходя буферную емкость / и брызгоулавливатель 2, поступает в формы, расположенные в нижней части газогенератора 3. Образующаяся окись углерода сначала очищается от пыли путем промывки водой в башне 4, а затем обрабатывается паром и водой в ротационных башнях 5, где она частично очищается от сернистых соединений.

52

Нокс

Рис. 14. Принципиальная схема получения окиси углерода

В скруббере 6 в результате промывки раствором натровой щелочи окись углерода освобождается от основных количеств сероводорода и углекислоты. Затем очищенная окись углерода отделяется от воды во влагоотделителе 7 и собирается в газгольдер 8.

По мере расходования кокса в газогенератор загружают новые его порции. Обычно необходимость загрузки кокса в газогенератор устанавливается по поднятию температуры на выходе окиси углерода с 50—80 до 150 °С.

Технический кислород, п

страница 13
< 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

Скачать книгу "Карбонильное железо" (2.52Mb)


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

 

 

Реклама
стул барный zeta
Фирма Ренессанс складные чердачные лестницы цена - качественно, оперативно, надежно!

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
(01.05.2017)