Рафинирование цветных металлов это
Обновлено: 04.05.2024
В практике металлургии применяются процессы рафинирования металлов с помощью хлора, аналогичные процессам окислительного рафинирования.
В рафинируемый расплавленный металл вводят элементарный хлор в количестве, не достаточном для полного хлорирования всей массы металла. При этом сначала хлорируется основной металл, хлорид которого передает хлор примесям с большим сродством к хлору. Получающиеся хлориды образуют самостоятельную фазу, подобную шлаку окислительного рафинирования.
Схема термодинамического расчета результатов хлорного рафинирования подобна схеме расчета окислительного рафинирования и может дать количественную характеристику результатов рафинирования. Для расчета нужны данные по диссоциации хлоридов и растворимостям металлов и хлоридов. Расчет основан на положении, что в условиях равновесия все сосуществующие хлориды должны развивать при диссоциации одинаковые давления хлора.
На практике широко распространено хлорное рафинирование алюминия и свинца.
При рафинировании извлеченного из электролизных ванн алюминия в ковш с жидким металлом при температуре около 700° вдувают через графитовую трубку элементарный хлор. Образующиеся пары АlСl3, кипящего при. 180°, абсорбируются неметаллическими Na3AlF6 и Аl2О3, что способствует отделению этих включений от жидкого металла. Хлорид алюминия передает хлор примесям (Na, Ca, Mg), обладающим большим сродством к хлору. Образующиеся хлориды вместе c неметаллическими включениями дают рафинировочный шлак, удаляемый с поверхности металла. В этом процессе используется особенность расположения металлов по сродству к хлору: окислительное рафинирование в этом случае не привело бы к успеху, так как различие в сродстве к кислороду Al и Na, Ca и Mg недостаточно велико. При хлорировании алюминии освобождается от растворенного водорода, увлекаемого парами хлорида алюминия. Железо, кремний, медь и другие тяжелые металлы удерживаются алюминием, так как их сродство к хлору меньше, чем у алюминия. Металл после хлорирования перед разливом в слитки подвергают отстаиванию в ванне электропечи для возможно полного освобождения от неметаллических включений.
При хлорном рафинировании обессеребренного, насыщенного цинком свинца в расплавленный металл вводят хлор, который в конечном счете переводит в хлориды примеси (Zn, Sb и Sn), обладающие большим сродством к хлору, чем свинец. Степень очистки свинца от примесей того же порядка, как и при окислительном рафинировании, но выход рафинированного свинца значительно выше.
Достоинством хлорного рафинирования является возможность работать при низких температурах вследствие большей скорости процесса хлорирования и легкоплавкости получающихся хлоридов. Однако неудобства работы с весьма агрессивным и ядовитым хлором ограничивают его использование теми случаями, где он незаменим, например рафинирование алюминия.
Примером практического использования реакции разложения химического соединения на элементы является йодидный способ получения чистых металлов. Металлы получаются разложением паров йодида металла на раскаленной поверхности, где отлагается компактный металл.
Диссоциация паров йодида осуществляется по схеме:
Реакция диссоциации течет с поглощением тепла и ее константа равновесия увеличивается с ростом температуры.
Смесь паров йодида и свободного йода определенного состава находится в равновесии с кристаллами металла при определенных температуре и давлении. Повышение температуры вызовет распад соединения с выделением свободного металла и увеличение концентрации свободного йода в газовой фазе до достижения нового состояния равновесия. Понижение температуры приведет к взаимодействию свободного йода с металлом и к увеличению концентрации йодида металла в газовой фазе. Отсюда следует, что в замкнутом сосуде, наполненном парами йода, куда помещены два куска металла с различной температурой, будет происходить перенос металла от куска с низкой температурой к куску с высокой температурой через образование и разложение йодида металла — процесс, обратный обычной перегонке.
Подобный процесс используют для рафинирования тугоплавких металлов: Ti, Zr, Hf, V, которые трудно получить в чистом виде обычными приемами из-за их высокого сродства к О, N и С, образующих с этими металлами прочные химические соединения и твердые растворы.
Рафинированию подвергают металл, полученный металлотермическим восстановлением двуокиси титана. Исходный металл помещают в закрытый сосуд из кварца или тугоплавкого стекла, в котором помешена металлическая нить, раскаливаемая электрическим током. Атмосфера внутри сосуда состоит из паров йода и свободна от газов, взаимодействующих с получаемым металлом. Загрязненный металл при низших температурах (200—600°) взаимодействует с йодом и образует пары йодида металла. Пары йодида металла диффундируют к раскаленной до 1400—1800° нити и распадаются на элементы, отлагая на нити чистый металл, а освободившийся йод газифицирует новую порцию исходного металла. Таким путем Ван-Аркель впервые получил очень чистые ковкие Ti, Zr и V, что позволило выявить свойства этих металлов.
Описанный вариант йодидного метода неудобен для промышленного использования. Более удобны методы, по которым синтез и разложение йодида выполняются в отдельных приборах, приспособленных для ведения соответствующего процесса и действующих непрерывно и связано.
Аналогичные процессы возможны также с соединениями других галоидов, но предпочтительна работа с наименее активным галоидом — йодом, так как температура распада йодидов невысока и йод слабее взаимодействует с нитридами, карбидами и окислами исходного металла, чем обеспечивается большая чистота металлического продукта диссоциации.
Одним из примеров использования химии хлоридов при решении металлургической задачи является современный способ получения титана.
Титан обладает большим сродством к углероду и азоту, так что восстановление окисла его углеродом в открытом приборе приводит к получению смеси тугоплавких карбида и нитрида. Восстановление окисла титана водородом из-за большого сродства титана к кислороду невозможно.
Диаграмма состояния Ti—O (см. рис. 37) указывает на большую растворимость кислорода в твердом и жидком металле. Эта особенность титана крайне затрудняет полноту удаления кислорода из металла восстановителями. Восстановление ТiO2 идет через ряд ступеней: ТiO2->Тi2O3->TiO->Ti. Процесс усложняется существованием растворов. TiO является основой твердых растворов, содержащих от 20 до 30% кислорода, металл — основа твердых растворов, содержащих от 0 до 12,5% кислорода.
Величина сродства титана к кислороду, судя по величине (ΔZ0298)образ TiO2 = -203,8 кал/моль, близка к величине сродства кремния к кислороду (AZ°gg)c6pa3 SiO2 = -198,4 кал/моль. Однако получение титана требует более эффективных восстановителей, чем получение кремния, так как прочность TiO значительно выше прочности SiO2, а образование раствора кислорода в металле еще более увеличивает прочность связи остатка кислорода с металлом.
При 1000° величина (ΔZ0T)образ для TiO равна —112 кал, а для окисла одного из эффективнейших восстановителей — кальция (ΔZ0T)образ равна — 124 кал. Если положить, что предельный раствор кислорода а титане, соответствующий содержанию TiO в молярных долях [TiO]н.p = 0,43, равновесен с TiO, то давление кислорода при диссоциации TiO. растворенного в металле, выразится следующим уравнением:
и решая полученное уравнение относительно [TiO], получим [TiO] = = 0,0035, что соответствует содержанию кислорода в восстановленном металле 0,12% (вес.). Эксперимент восстановления TiO2 металлическим кальцием дает металл, содержащий 0,3—0,1% кислорода.
Опыт и расчеты показывают, что применение сильнейшего восстановителя все же оставляет в металле значительное количество растворенного кислорода.
Опыт работы с титаном выяснил, что чистый металл может быть получен только в условиях изоляции титана в процессе его получения от контакта с кислородом, азотом и углеродом. В противном случае металл будет загрязнен этими элементами. Такой титан тверд и хрупок и его свойства далеки от свойств чистого металла.
Обычные приемы рафинирования такого титана не приводят к успеху. Только дорогой йодидный метод позволяет получить из загрязненного металла некоторое количество продукта высокой чистоты.
Машиностроение получило большие количества чистого титана после освоения металлургией оригинальной технологии получения металла из руд, основанной на работе с хлоридами титана. В отличие от кислорода, углерода и азота хлор образует с титаном только химические соединения, не растворимые в твердом металле, так что последующее восстановление хлорида в отсутствие азота, кислорода и углерода приводит к получению чистого металла.
Для получения тетрахлорида титана, кипящего при 136°, сырье, содержащее TiO2, измельчают, тщательно перемешивают с углеродом, брикетируют и брикеты обрабатывают хлором в электрической печи.
Основная реакция хлорирования TiO2 описывается следующей схемой:
Равновесие этой реакции может быть рассчитано как наложение равновесий двух элементарных реакций хлорирования окисла
Равновесия реакций (VIII, 9 и VIII, 10) могут быть рассчитаны по данным таблиц стандартных термодинамических величин. Для реакции (VIII, 9) (ΔZ0 298) = —51,3 ккал, для реакции (VIII, 10) (ΔZ0 298 = -22,7 ккал, что свидетельствует о термодинамической возможности хлорирования ТiO2 действием хлора и углерода. Реакция хлорирования TiO2 протекает с удовлетворительной для промышленного использования скоростью при температурах 600—800°. С повышением температуры в газах увеличивается содержание CO и растет расход углерода при реакции. Использование хлора весьма полное: равновесная газовая фаза содержит всего 0,01—0,001% свободного хлора. Содержание фосгена, продукта побочной реакции взаимодействия CO и Cl2 по реакции
тоже ничтожно и составляет при температуре ведения процесса около 5*10в-7%. Содержание весьма ядовитого COCl2 может сильно возрасти при понижении температуры газов, содержащих много CO и неиспользованного хлора.
Другие составляющие сырья SiО2, Fe2O3, CaO, MgO — также хлорируются одновременно с титаном:
Кремнекислота под действием хлора и углерода образует пары SiCl4 жидкости, кипящей при 57°. Кварц хлорируется много медленнее других окислов сырья, но кремнекислота силикатов хлорируется одновременно с другими составляющими.
Летучие хлориды: SiCl4, FeCb, AlCl3 нацело уносятся из печи для хлорирования вместе с TiCU, CO, и СО2: газы уносят из печи также насыщенные пары малолетучих хлоридов: СаСl2, MgCl2, NaCl. Малолетучие жидкие хлориды, постепенно накапливаясь, пропитывают брикеты и уменьшают скорость хлорирования, затрудняя доступ хлора к окислам
Реакция хлорирования окислов в присутствии углерода используется для получения безводных хлоридов в металлургии Zr, Hf, Nb, Ta, а также при электролизном получении магния. При хлорировании MgO получают расплавленный MgCl2, периодически выпускающийся из печи для хлорирования.
Восстановление хлоридов для получения чистого металла осуществляется пли электролизом расплавленных солей (электролитическое получение магния и других щелочноземельных и щелочных металлов), или же процессами металлотермии (получение титана и других тугоплавких редких металлов).
При металлотермическом получений титана из четыреххлористого титана в качестве восстановителя применяется магний или натрий в атмосфере аргона. При восстановлении магнием в реактор, содержащий расплавленный магний и нагретый до 714° — температуры плавления жидкого продукта реакции MgCl2, подается с определенной скоростью тетрахлорид титана. Пары TiCl4 взаимодействуют с расплавленным магнием, образуя низшие хлориды TiCl3 и TiCl2, которые далее немедленно восстанавливаются до металлического титана. Суммарная реакция выражается уравнением
Сродство магния к хлору при 727°, судя по величине (ΔZ0 1000)образ MgCl2 = -58 кал, значительно превышает сродство титана к хлору при той же температуре (ΔZ0 1000)образ TiCl4 = -39,5 кап, так что реакция должна привести к получению металлического титана.
Титан осаждается в виде кристаллической губки; жидкий магний располагается над слоем более тяжелого MgCl2 и всегда соприкасается с атмосферой реактора, состоящей только из аргона и TiCl4. Подачу в реактор TiCl4 регулируют так, чтобы температура поддерживалась в пределах 850—900°.
Восстановление TiCl4 осуществляется также металлическим натрием. Реакция восстановления
еще более экзотермична, чем реакция с магнием.
Процесс подобен описанному для восстановления TiCl4 магнием. При работе с натрием сохранение условий устойчивого течения процесса более сложно, так как понижение температуры ниже 815°, точки плавления NaCI и повышение температуры до точки кипения металлического натрия (883°) нарушает нормальное течение реакции восстановления. При работе с магнием, кипящим при 1107° и дающим MgCl2, плавящийся при 714°, интервал устойчивого течения реакции значительно шире.
Для получения чистых Zr, Hf, Nb, Ta, которые, подобно титану, имеют высокие температуры плавления и обладают высоким сродством к кислороду, азоту и углероду, также пользуются процессами получения чистого металла через хлорид.
Применению хлора в металлургии цветных и редких металлов посвящено очень большое число работ. Предложены простые схемы технологии, обещающие решить задачу полного извлечения всех ценных составляющих сложных полиметаллических руд, задачу, до сих пор не нашедшую удовлетворительного решения существующими методами технологии.
Однако, несмотря на простоту схем технологии с применением хлора, вероятность серьезных затруднений при выборе и эксплуатации аппаратуры для работы с агрессивным и ядовитым хлором пока тормозит промышленное использование этих процессов в тех случаях, когда решение хотя и не вполне совершенное, может быть достигнуто другими освоенными средствами.
рафинирование металлов
рафинирование металлов [metal refining] — процессы очистки первичных (черновых) металлов от нежелательных примесей или примесей, представляющих самостоятельную ценность. Различают 3 основных метода рафинирование металлов: пирометаллургический, электролитический и химический. В основе всех лежит различие физико-химических свойств разделенных элементов: температур плавления, плотности, электропроводности и т.д. Для получения металлов повышенной чистоты часто используют последовательно несколько методов рафинирования металлов. Пирометаллургическое (огневое) рафинирование металлов, как правило, в расплавах, имеет ряд разновидностей. Способ применяют, например, для очистки Cu, Pb, Zn, Sn, Ti. Так, при продувке расплава Cu воздухом (или техническим кислородом) примеси Fe, Ni, Zn, Pb, Sb, As, Sn с большим сродством к кислороду, чем Си, образуют оксиды, всплывающие на поверхность ванны, и удаляются. Ликвационное разделения, основанное на разности температур плавления, плотностей компонентов, составляющих сплав, и на их малой взаимной растворимости. Например, при охлаждении жидкого чернового Pb из него при определенных температураx выделяются кристаллы Cu (так называемые шликеры), которые вследствии меньшей плотности всплывают на поверхность и удаляются для последующей переработки. Способ применения для очистки чернового свинца от Cu, Ag, Au, Bi, очистки чернового Zn от Fe, Cu, Pb, очистки Sn и других металлов. При ликвационном рафинировании также в расплав вводят добавки, образующие с примесями соединения, не растворяющиеся в рафинируемом металле и переходящие в шлак (например, извлечение Au, Ag из Pb добавлением Zn в расплав). В основе рафинирования металлов ректификацией или дистилляцией — различие в температураx кипения основного металла и примесей. Рафинирование металлов осуществляется в форме непрерывного противоточного процесса, в котором операции возгонки и конденсации удаляемых фракций многократно повторяется. Способ используют для очистки расплавов от легкоплавких примесей, например Zn от Cd, Pb от Zn, при разделении Al и Mg, в металлургии Ti и др. При рафинировании фракционной перекристаллизией используется различие в растворимости примесей металла в твердой и жидкой фазах. В узкой расплавленной зоне, создаваемой острофокусным источником нагрева-плазменным, лазерным или электронным лучом, высокочастотным индуктором и т. п., примеси концентрируются в жидкой фазе и постепенно перемещаются к концу заготовки по мере смещения зоны расплавления (Смотри Направленная кристаллизация, Зонная плавка). Способ преимущественно применяется в производстве полупроводниковых материалов и для получения металлов высокой чистоты. Применение вакуума интенсифицирует пирометаллургические процессы рафинирования металлов. Так, для дегазации и обезуглероживания тугоплавких металлов (W, Mb, Та и др.) применяется нагрев их в вакууме до температур, близких к tпл рафинируемого металла. Вакуумная фильтрация жидкого металла через керамические фильтры (например,
Энциклопедический словарь по металлургии. — М.: Интермет Инжиниринг . Главный редактор Н.П. Лякишев . 2000 .
Полезное
Смотреть что такое "рафинирование металлов" в других словарях:
Рафинирование металлов — Рафинирование металлов, очистка первичных (черновых) металлов от примесей. Черновые металлы, получаемые из сырья, содержат 96‒99% основного металла, остальное приходится на примеси. Такие металлы не могут использоваться промышленностью из за… … Большая советская энциклопедия
Рафинирование металлов — Рафинирование (нем. raffinieren, от фр. raffiner очищать): Очистка от посторонних примесей какого либо технического продукта: Рафинирование спирта. Рафинирование металлов очистка «грязных» металлов от примесей. Существует три основных метода… … Википедия
рафинирование металлов и сплавов — Технологические способы и приемы удаления примесей из цветных металлов, включая драгоценные, и/или их сплавов с целью приведения их качества в соответствие с нормативным документом. [ГОСТ Р 52793 2007] Тематики металлы драгоценные … Справочник технического переводчика
Рафинирование (очистка продукта) — Рафинирование (нем. raffinieren, от фр. raffiner очищать): Очистка от посторонних примесей какого либо технического продукта: Рафинирование спирта. Рафинирование металлов очистка «грязных» металлов от примесей. Существует три основных метода… … Википедия
Рафинирование — I Рафинирование (нем. Raffinieren, от франц. raffiner очищать) окончательная очистка продукта от примесей в металлургической, химической, пищевой и др. отраслях промышленности. II Рафинирование металлов, очистка первичных… … Большая советская энциклопедия
рафинирование ферросплавов — [ferroalloys refining] внепечной процесс очистки ферросплавов (обычно в жидком виде) от ненужных или вредных примесей, например, от углерода при обезуглероживании феррохрома в конвертере; от Al (Са) при обработке в ковше высокопроцентным… … Энциклопедический словарь по металлургии
рафинирование чугуна — [hot metal treatment] очистка чугуна от вредных (преимущественно S, Р) и нежелательных (например, Si) компонентов; осуществляется вне доменной печи. Внепечное рафинирование чугуна ведут разными способами: в струе металла с применением… … Энциклопедический словарь по металлургии
рафинирование стали — [steel refining] очистка жидкой стали от вредных и нежелательных примесей; осуществляется либо непосредственно в сталеплавильном агрегате на заключительной стадии плавки присадкой окислителей и восстановителей, наведением шлака определенного… … Энциклопедический словарь по металлургии
Рафинирование — [refining] (от французского raffiner очищать) окончательная очистка продукта от примесей в металлургической, химической и других отраслях промышленности: Смотри также: электролитическое рафинирование химическое рафинирование рафинирование чугуна … Энциклопедический словарь по металлургии
Рафинирование — (нем. raffinieren, от фр. raffiner очищать): очистка чего либо от посторонних примесей. Термин обычно используется для обозначения процесса очистки природных веществ, которые и так доступны в применимой форме, но будут ещё более… … Википедия
Рафинирование
окончательная очистка продукта от примесей в металлургической, химической, пищевой и др. отраслях промышленности.
металлов, очистка первичных (черновых) металлов от примесей. Черновые металлы, получаемые из сырья, содержат 96—99% основного металла, остальное приходится на примеси. Такие металлы не могут использоваться промышленностью из-за низких физико-химических и механических свойств. Примеси, содержащиеся в черновых металлах, могут представлять самостоятельную ценность. Так, стоимость золота и серебра, извлекаемых из меди, полностью окупает все затраты на Р. Различают 3 основных метода Р.: пирометаллургический, электролитический и химический. В основе всех методов лежит различие свойств разделяемых элементов: температур плавления, плотности, электроотрицательности и т.д. Для получения чистых металлов нередко используют последовательно несколько методов Р.
Пирометаллургическое рафинирование, осуществляемое при высокой температуре в расплавах, имеет ряд разновидностей. Окислительное Р. основано на способности некоторых примесей образовывать с О, S, Cl, F более прочные соединения, чем соединения основного металла с теми же элементами. Способ применяется, например, для очистки Cu, Pb, Zn, Sn. Так, при продувке жидкой меди воздухом примеси Fe, Ni, Zn, Pb, Sb, As, Sn, имеющие большее сродство к кислороду, чем Cu, образуют окислы, которые всплывают на поверхность ванны и удаляются. Ликвационное разделение основано на различии температур плавления и плотностей компонентов, составляющих сплав, и на малой их взаимной растворимости. Например, при охлаждении жидкого чернового свинца из него при определённых температурах выделяются кристаллы Cu (т. н. шликеры), которые вследствие меньшей плотности всплывают на поверхность и удаляются. Способ применяется для очистки чернового свинца от Cu, Ag, Au, Bi, очистки чернового цинка от Fe, Cu, Pb, при Р. Sn и др. металлов. При фракционной перекристаллизации используется различие в растворимости примесей металла в твёрдой и жидкой фазах с учётом медленной диффузии примесей в твёрдой фазе. Способ применяется в производстве полупроводниковых материалов и для получения металлов высокой чистоты (например, Зонная плавка, Плазменная металлургия, вытягивание Монокристаллов из расплава, направленная кристаллизация). В основе ректификации, или дистилляции, лежит различие в температурах кипения основного металла и примеси. Р. осуществляется в форме непрерывного противоточного процесса, в котором операции возгонки и конденсации удаляемых фракций многократно повторяются. Использование вакуума позволяет заметно ускорить Р. Способ применяется при очистке Zn от Cd, Pb от Zn, при разделении Al и Mg, в металлургии Ti и др. процессах. Вакуумная фильтрация жидкого металла через керамические фильтры (например, в металлургии Sn) позволяет удалить взвешенные в нём твёрдые примеси. При Р. стали в ковше жидкими синтетическими шлаками поверхность контакта между металлом и шлаком в результате их перемешивания значительно больше, чем при проведении рафинировочных процессов в плавильном агрегате; благодаря этому резко повышается интенсивность протекания десульфурации (См. Десульфурация), дефосфорации (См. Дефосфорация), раскисления металлов (См. Раскисление металлов), очищения его от неметаллических включений. Р. стали продувкой расплава инертными газами используется для удаления из металла взвешенных частиц шлака или твёрдых окислов, прилипающих к пузырькам газа и флотируемых на поверхность расплава.
Электролитическое рафинирование, представляющее собой Электролиз водных растворов или солевых расплавов, позволяет получать металлы высокой чистоты. Применяется для глубокой очистки большинства цветных металлов.
Электролитическое Р. с растворимыми состоит в анодном растворении очищаемых металлов и осаждении на катоде чистых металлов в результате приобретения ионами основного металла электронов внешней цепи. Разделение металлов под действием электролиза возможно вследствие различия электрохимических потенциалов примесей и основного металла. Например, нормальный электродный потенциал Cu относительно водородного электрода сравнения, принятого за нуль, + 0,346, у Au и Ag эта величина имеет большее положительное значение, a y Ni, Fe, Zn, Mn, Pb, Sn, Co нормальный электродный потенциал отрицателен. При электролизе медь осаждается на катоде, благородные металлы, не растворяясь, оседают на дно электролитной ванны в виде шлама, а металлы, обладающие отрицательным электродным потенциалом, накапливаются в электролите, который периодически очищают. Иногда (например, в гидрометаллургии (См. Гидрометаллургия) Zn) используют электролитическое Р. с нерастворимыми анодами. Основной металл находится в растворе, предварительно тщательно очищенном от примесей, и в результате электролиза осаждается в компактном виде на катоде.
Химическое рафинирование основано на различной растворимости металла и примесей в растворах кислот или щелочей. Примеси, постепенно накапливающиеся в растворе, выделяются из него химическим. путём (Гидролиз, Цементация, образование труднорастворимых соединений, очистка с помощью экстракции (См. Экстракция) или ионного обмена (См. Ионный обмен)). Примером химического Р. может служить Аффинаж благородных металлов. Р. Au производят в кипящей серной или азотной кислоте. Примеси Cu, Ag и др. металлов растворяются, а очищенное золото остаётся в нерастворимом осадке.
Лит.: Пазухин В. А. , Фишер А. Я., Разделение и рафинирование металлов в вакууме, М., 1969; Сучков А. Б., Электролитическое рафинирование в расплавленных средах, М., 1970; Рафинирование стали синтетическими шлаками, 2 изд., М., 1970.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .
Рафинирование цветных металлов это
Описанные методы получения чистых металлов не обеспечивают той высокой степени чистоты, которая требуется для их применения в ряде новых отраслей науки и техники. Поэтому в последние годы особенно большое внимание уделяется методам рафинирования металлов.
Современные методы рафинирования металлов можно подразделить на три основные группы: а) химико-металлургические, включая карбонильные и йодидные, б) электролитические и в) физические и кристаллофизические.
Химико-металлургические методы рафинирования весьма разнообразны. К ним можно отнести все способы очистки металлов, использующие химическое взаимодействие примесей или очищаемого металла с каким-либо введенным реагентом. В одних процессах удаление примесей происходит в виде малорастворимых соединений — окислов, интерметаллидов, сульфидов, хлоридов и т. д. или в виде соединений, обладающих высокой упругостью пара. В других процессах вводимый реагент, не взаимодействуя с примесями, образует летучее соединение с очищаемым металлом, а полученное чистое соединение подвергается термической диссоциации.
В качестве примера процессов первого типа можно указать на метод окислительного рафинирования, при котором примеси металла окисляются в расплавленной ванне и удаляются в виде шлака. Этот метод применим главным образом для удаления сравнительно больших количеств примесей. Для удаления примесей, содержащихся в очень малых количествах, необходимо поддерживать высокую концентрацию кислорода в металле. Этим способом могут быть получены весьма чистые благородные металлы.
Химико-металлургическими методами производят рафинирование технического висмута, включающее это практикуется во многих случаях) несколько технологических операций: а) удаление примеси меди и железа в форме Сu2S и FеS обработкой расплавленного металла серой или сернистым натрием; б) окисление примесей — мышьяка, сурьмы, селена и теллура — продувкой воздуха через расплавленный металл и удаление их в щелочной шлак; в) удаление примесей серебра и золота цинкованием; г) очистка металла от свинца и цинка хлорированием газообразным хлором. Металлический висмут, подвергнутый такому рафинированию, содержит примесей в сумме менее 0,001 %.
Поскольку карбонил-процессу в настоящем томе посвящена специальная глава, ограничимся кратким описанием йодидного метода, предложенного Ван-Аркелем и нашедшего за последние годы большое применение в промышленности редких металлов. Этот метод применяют для получения тория, титана, циркония, гафния и полупроводникового кремния.
Йодидное рафинирование заключается в обработке очищаемого обычно технически чистого металла парами йода в вакууме. Образующийся летучий йодид металла разлагается при соприкосновении с накаленной проволокой, на которой осаждается чистый плотный металл. Таким образом, процесс основан на обратимой реакции
При образовании летучих йодидов очищаемых металлов большинство примесей технического металла не улетучиваются: например, в губчатом титане остается примесь окислов и нитридов, не взаимодействующих с парами йода в определенных температурных условиях. На рис. 1 представлена схема устройства вакуумного аппарата для очистки йодидным способом титана и циркония.
Оборудование, которое впервые появилось в Союзе в 39 году прошлого столетия. Это были небольшие мобильные заправки, которые использовались для заправки газом бытовых.
В строительстве, реставрации, облицовке и утеплении зданий пользуются строительными лесами.
Покупка столешницы из натурального мрамора на кухню – довольно ответственный шаг, так как стоимость таких изделий достаточно высока. Перед тем, как заказать столешницу.
На протяжении последних лет фотографии переживает второе рождение. Многие пользователи поняли, что снимок, распечатанный на домашнем принтере, далек от идеала.
Газо-плазменный станок с ЧПУ – это сложная конструкционная система, позволяющая осуществлять обработку металлических заготовок с точными преднастройками.
Токарные станки являются востребованным оборудованием на предприятиях самого различного направления, включая сталелитейные, машиностроительные, текстильные.
Любые современные строения, инсталляции, малые архитектурные формы в большинстве основаны на металлоконструкциях. Это не всегда относится к беседкам, МАФам и другим.
Благодаря инновационным технологиям появилась возможность резать и обрабатывать металл с высокой точностью и намного проще, быстрее.
Читайте также: