ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ реакций восстановления окиси хрома Восстановление окиси хрома алюминием из "Металлургия " Для производства металличеокого хрома применяется также окись хрома марки ОХ-Э. В отдельных случаях (для производства металлического хрома низших сортов) допускается применение окиси хрома марки ОХ-В. Ниже кратко рассмотрены основные методы получения окиси хрома. [c.39] Поэтому в окиси хрома, получаемой таким методом, всегда присутствует некоторое количество солей шестивалентного хрома, а в случае неудовлетворительной прокалки возможно также повыщенное содержание углерода, что делает ее не всегда пригодной для металлургических целей. [c.40] Прокаленную массу выщелачивают водой для отмывки остатков шестнвалентного хрома, фильтруют и сушат в муфельных печах. Окись хрома, полученная из хромового ангидрида, может иметь повышенное содержание бисульфата натрия, присутствующего в виде примеси в хромовой кислоте, поэтому для производства металлического хрома целесообразно применять смесь окиси хрома, получаемой из бихромата калия, и хромового ангидрида с целью получения стандартного металла по содержанию углерода и серы. [c.40] На рис. 16 изображена принципиальная схема производства окиси хрома хроматно-серным методом [77]. [c.41] Этот метод имеет то несомненное преимущество, что окись хрома получается непосредственно из хроматных щелоков, минуя стадии их переработки на бихромат натрия, бихромат калия и хромовый ангидрид, что снижает производственные затраты и улучшает условия труда. Качество окиси хрома, полученной таким методом, полностью удовлетворяет требованиям, предъявляемым для металлургической окиси хрома, а себестоимость ее на 13—17% ниже себестоимости окиси хрома, полученной из хромового ангидрида [77]. [c.41] Из хроматиых щелоков можно получить окись хрома путем восстановления хромата натрия сернистым натрием [77]. Однако при этом методе расходуется дефицитный ернистый натрий и получаемая гидроокись хрома плохо поддается фильтрации. [c.41] Восстановление крепких хроматных щелоков можно осуществить и углеродистым восстановителем (например, древесными опилками), однако при этом получается плохо фильтруемая окись хрома и частично хромит натрия, трудно поддающийся разложению [77]. [c.41] Имеется указание [80] на способ получения окиси хрома методом разложения хромата натрия азотной кислотой. В этом процессе в качестве -побочного продукта получается натриевая селитра. [c.43] За последнее время проводится все больщее число исследований по выделению хрома из хромовых руд хлорным методом. Основой процесса служит хлорирование хромовых руд при высоких температурах с отгонкой хлоридов хрома, железа, алюминия и последующей их раздельной конденсацией [81]. Большая разность температур кипения получаемых продуктов хлорирования позволяет получить достаточно чистые от посторонних примесей хлориды хрома. Хлориды хрома могут быть либо использованы для получения металлического хрома путем электролиза в расплавленных или водных средах или непосредственным восстановлением (например, магнием, водородом), либо переработаны в окись хрома. Процесс осуществляют обычно в шахтных печах. В качестве восстановителя может быть использован каменный уголь, древесный уголь или кокс. При хлорировании хромовой руды в интервале 1200— 1300° К п введении восстановителя до 17% от веса руды извлечение хрома может быть достигнуто 100%, а при содержании железа не более 0,45% и ыапшя не более 0,25% извлечение хрома составляет 86% [81]. [c.43] Хлорный хром может быть получен также путем хлорирования феррохрома [89]. [c.43] Для получения металлического хрома можно использовать также хромит кальция, который может быть получен путем термического разложения хромата кальция при 1300—1350° К. Однако в промышленных условиях осуществление этого процесса сопряжено с определенными трудностями нз-за налипания получаемого продукта на стенки печи. [c.44] Присутствующая в получаемом продукте окись кальция может оказаться полезной, так как она снижает температуру плавления шлака при производстве металлического хрома. [c.44] Система, определяемая уравнением (III.1), является трехкомпонентной (хром, кислород и алюминий) и состоит из двух фаз — металлической и шлаковой, поэтому в соответствии с правилом фаз состояние равновесия в этой системе при постоянном давлении определяется двумя независимыми переменными температурой процесса и концентрацией одного из входящих в систему веществ концентрации остальных веществ зависят от этих величин. [c.45] Влияние температуры процесса на состояние равновесия реакции восстановления окиси хрома алюминием определяется принципом смещения равновесия Ле-Шателье, являющимся качественным выражением второго закона термодинамики. Согласно этому принципу, при внешнем воздействии на находящуюся в равновесии термодинамическую систему последняя переходит в новое состояние равновесия, при котором ослабляется внешнее воздействие. Так как алюминотермическое восстановление окиси хрома протекает с выделением тепла, то повышение температуры вызыеает уменьшение полноты протекания восстановления окиси хрома. Поэтому внепечное производство металлического хрома алюминотермическим методом следует проводить при минимально возможных (по условиям протекания технологического процесса) температурах. [c.45] Рассчитаем изменение теплосодержания систем при протекании алюминотермического восстановления окиси хрома для температур 932° К (точка плавления алюминия), 2133° К (точка плавления хрома), 2303° К (точка плавления глинозема), 2473° К (точка плавления технической окиси хрома, содержащей 98,5 7о СггОз) и 2523° К. [c.47] Несколько иные результаты получаются при использовании табличных данных [29, 84] (табл. 10). [c.48] Оценка погрешности, допускаемой при расчете величины ДЯт, показывает, что значения АЯгэа реакций образования окиси хрома и глинозема из элементов определены с точностью, соизмеримой с расчетной величиной температурного изменения теплового эффекта реакции (И 1.4). Вторым источником ошибки, допускаемой при расчете, является погрешность, возникающая при использовании величин молярных и атомных теплоемкостей. Так, точность температурных зависимостей теплоемкостей окиси хрома и глинозема, равная 2%, гарантируется [25] лишь до температур соответственно 1800° К и 1700° К. [c.48] Вернуться к основной статье