Восстановление металлов из окислов водородом

В технике водород получается взаимодействием водяного пара при высоких температурах с коксом и окисью углерода, с железными стружками, выделением из коксового газа, а также электролизом водных растворов кислот и щелочей. В последнее время широко развивается производство водорода на основе природного газа (крекинг метана). В виде газа водород находит применение при сварке, при восстановлении металлов из окислов, в процессах гидрогенизаций и в ряде органических синтезов, при получении искусственного топлива и в синтезе аммиака. [c.367]

Восстановление металлов из окислов широко применяется в производстве порошков тугоплавких редких металлов, вольфрама и молибдена, а также кобальта, никеля и железа. Руды редких металлов подвергаются сложной переработке и размолу для получения порошков окислов, которые восстанавливаются затем путем нагрева в газовой среде водородом, генераторным газом [c.477]

При восстановлении металла из окислов под действием активных газов имеет место принцип Байкова, согласно которому такой процесс идет ступенчато, путем отщепления кислорода от высшего окисла к низшему или от низшего к высшему. Активные газы через поры и трещины проникают в пленку окисла и взаимодействуют с ним по всей толщине, пленки. В результате этого зерно окисла может оказаться многослойным в центральной его части зерно может состоять из высшего окисла, на границе — из восстановленного металла, а между ними — из промежуточных окислов [48]. Наиболее широкое применение в качестве активных газовых сред нашли водород и углекислый газ. Ниже приведены основные данные, характеризующие активные газы для пайки металлов, а также температурные интервалы, в которых изменение изобарного потенциала окислов металлов меньше нуля. [c.137]

Диссоциированный водород активно соединяется с кислородом, азотом, серой и фосфором, восстанавливая железо из окислов, нитридов, сульфидов и хлоридов. Концентрацию водорода и восстановление металла из окислов и нитридов можно уменьшить путем создания условий для реакций прямого соединения водорода с кислородом и азотом [c.31]

При увеличении константы, т. е. при повышении содержания водорода или снижении влажности газовой среды, реакция смещается вправо, в сторону восстановления металла из окислов. При уменьшении константы равновесия, т. е. при повышении содержания водорода или повышении влажности газовой среды, реакция между металлом и газовой средой смещается в сторону окисления. Чтобы обеспечить протекание процесса восстановления окислов металла водородом при повышенной влажности газовой среды, необходимо поднимать температуру в камере нагрева (кривая 1 на рис. 32). [c.65]

При газовой сварке металл ванны интенсивно перемешивается с газовым потоком пламени и вступает во взаимодействие с ним, в результате чего происходит окисление (соединение с кислородом), испарение отдельных компонентов (составляющих) металла, раскисление расплавленного металла, насыщение металла углеродом, водородом и др. В основном металл шва окисляется газами пламени горелки или кислородом воздуха. Растворяясь в стали, кислород вступает в соединение с легирующими компонентами, что увеличивает общее содержание кислорода в металле шва. Таким образом, избыточное содержание кислорода (в виде окислов или в чистом виде) приводит к снижению механических свойств сварного соединения. Кроме того, в процессе сварки содержание некоторых элементов (углерода, кремния, марганца и т. д.) в металле шва уменьшается, так как они выгорают. Вследствие этого также происходит - снижение механических свойств наплавленного металла. Процессы окисления и раскисления происходят одновременно и находятся во взаимосвязи. Так, например, восстановление железа из окислов в условиях сварки осуществляется в основном за счет окисления углерода, кремния, и марганца. Возможность протекания этих реакций зависит от температуры и процентного содержания элементов. [c.90]

Титан и цирконий принадлежат к группе 1Уа периодической системы элементов и имеют весьма сходные металлургические и химические свойства. Оба металла характеризуются очень сильным сродством к кислороду, и их отличная коррозионная стойкость объясняется наличием на поверхности вязкой компактной пленки окисла. При температурах свыше 1000° С как титан, так и цирконий быстро поглощают кислород, азот, водород и углерод, в результате чего материал становится настолько хрупким, что обработка деформацией затруднена. По этой причине только в последнее время с изобретением современных методов восстановления металла из хлоридов, а также последующей очистки и уплотнения материала путем переплавки в высоком вакууме или в инертной атмосфере появилась возможность получать достаточно пластичные титан и цирконий, представляющие интерес для технических целей. [c.187]

В ядре пламени горючая смесь нагревается до температуры воспламенения, и в слое очень тонкого сечения по границе ядра происходят реакции, вызывающие резкое повышение температуры пламени. Продукты этих реакций определяют состав средней зоны, которая находится непосредственно за ядром и имеет вид клина. Если пламя содержит такое количество кислорода, которое достаточно для полного сгорания горючего, то оно называется нормальным. При избыточном содержании кислорода в пламени средняя зона уменьшается, а при недостаточном содержании—увеличивается. Содержание в средней зоне окиси углерода и водорода говорит о восстановительном характере, т. е. о способности восстановления железа из окислов. Сварку выполняют так, чтобы расплавленный металл находился под действием восстановительной зоны, но в то же время [c.46]

Основным фактором, определяющим процесс роста нитевидных кристаллов,является температура — с ростом температуры скорость реакции восстановления резко увеличивается [165]. Однако существует оптимальная температура роста нитевидных кристаллов (табл. 22). Помимо указанного фактора, в процессе реакции важно соблюдать стабильность температуры, постоянство расхода водорода, использовать чистые реактивы и материалы [166]. Парциальное давление водорода оказывает влияние на рост кристаллов лишь при малых давлениях (ниже некоторой предельной величины). Нитевидные кристаллы методом восстановления можно получать не только из солей, но и из окислов металлов [167]. [c.100]

S Восстановление чистых окислов Воздействие па химически чистые окислы водородом, углеродом или гидридами Никель, кобальт, хром, титан, вольфрам, молибден и др. Высокая чистота металла, получение порошка с осколочной формой зерна Твердые сплавы и изделия из тугоплавких металлов [c.322]

Тугоплавкие металлы и тяжелые сплавы. Из порошков методом восстановления из окислов получают металлы с очень высокой температурой плавления — волы )рам, молибден, тантал, ниобий и др. Сначала в потоке водорода восстанавливаются из окислов чистые металлы, получаемые в виде порошков. Их прессуют в брикеты и нагревают током. Далее производят ковку и прокатку. Все эти операции с вольфрамом и молибденом производят в атмосфере водорода, а с титаном и танталом — в вакууме, так как последние очень сильно поглощают газы при высоких температурах. Если металл предназначен для нитей электроламп, в него добавляют вещество, препятствующее росту зерна при высоких температурах, например окись тория. [c.488]

Электрохимическое трав-ление состоит в обработке материалов и деталей при подключении их к одному из электродов электролитической ванны того или иного состава (табл. 3-3). При травлении на аноде происходит растворение поверхностного слоя металла и одновременно удаление включенных в него окислов и других загрязнений, чему способствует выделяющийся при электролизе кислород. Катодное травление характеризуется восстановлением окислов водородом, который [c.98]

Восстановление из окислов широко применяется в производстве порошков тугоплавких редких металлов, вольфрама и молибдена, а также кобальта и никеля. Порошок железа в основном получается методом восстановления из окислов. Руды редких металлов подвергаются сложной переработке и размолу для получения порошков окислов, которые восстанавливаются затем путем нагрева в газовой среде водородом, генераторным газом или твердыми восстановителями сажей, коксом, графитом и т. д. Иногда применяется комбини рованное восстановление путем нагрева вместе с твердым и газовым восстановителем. Восстановление окислов позволяет получать очень мелкие и чистые порошки. [c.411]

Полученный путем восстановления его соединений (окислов, солей и пр.) водородом при высоких Р.—серый порошок, сильно поглощающий водород. Путем прессования и спекания при f 2 500° из порошка получают палочки (ср. с вольфрамовой проволокой). Сплавленный в вольтовой дуге Р.—очень твердый, блестящий парамагнитный металл белого цвета. Рениевую проволоку получают из газовой фазы путем наращивания,т. е. пропускания паров хлористых соединений Р. над нагретой до 800—1 400° тонкой нитью из другого металла (Pt, W). Можно также получать металлич. Р. путем электролиза растворенных или расплавленных его солей. В холодном виде Р. хрупок, но после сильного обжига или же при высоких t° он несколько поддается механич. обработке. Наращенная проволока Р. мягка, поддается ковке и волочению и напоминает по механич. свойствам [c.303]

Возможность окислительного или восстановительного действия В. п. зависит от условий, в к-рых протекает реакция. Так напр., в кислом растворе металлы образуют окислы, а в щелочном они выделяются из окислов в свободном виде. Часто после окисления благодаря избытку В. п. наступает восстановление только что образовавшегося вещества. Напр, из раствора уксуснокислого свинца под действием В. п. сперва выделяется темный осадок перекиси свинца, к-рый затем восстанавливается избытком перекиси водорода в белый гидрат окиси свинца. [c.518]

Из этих результатов следует, что рассчитывать на обеспечение нелегированному железу эффективной стойкости в кислоте путем получения на его поверхности окисной пленки трудно. Из них можно также сделать вывод, что если пленка состоит из окисла, восстановление которого до двухвалентного состояния представляет большие трудности, то небольшой концентрации растворенного кислорода, обычно имеющейся в разбавленной кислоте, может оказаться достаточно для предотвращения восстановления окисла около несплошности и его последующего растворения. При этом увеличилась бы вероятность залечивания несплошностей путем окисления обнаженного металла. Очевидно, требуется легирующий компонент, нестойкий в двухвалентном состоянии, чтобы происходило восстановление кислорода (даже при малой его концентрации), а не окисла. Хром как раз является таким элементом его нестабильность в двухвалентном состоянии видна из того факта, что из растворов его двухвалентных солей свободно выделяется водород и образуются соли трехвалентного хрома. [c.308]

Восстановление металлов из их окислов и солей, предварительно измельченных и высушенных в нечах проходного типа в присутствии твердого углерода — сажи, водорода, газообразных углеродпстых или углеродоводородных соединений. [c.507]

Восстановлением называют процесс отнятия кислорода от оксида и получение из него элемента или оксида с меньшим содержанием кислорода. При этом кислород переходит к веш,еству, которое окисляется. Такое вещество называется восстановителем. В процессе восстановления одно вещество восстанавливается (теряет кислород), другое окисляется (приобретает кислород). Оба процесса идут параллельно по уравнению Л1еО+В = =Me- - QO, где В — восстановитель, МеО — оксид, Л1е — восстановленный металл, ВО — оксид восстановителя. Восстановителем может быть элемент или вещество, обладающее большим сродством к кислороду, чем металл оксида, например углерод или кремний по отношению к железу. Чем большим сродством к кислороду обладает элемент, тем более сильным восстановителем является. В доменной печи восстановителями служат углерод кокса, оксид углерода — СО и водород. Рассмотрим основные процессы, связанные с восстановлением оксидов железа. [c.69]

Пленки, полученные восстановлением компонентов стекла в его поверхностном слое, отличаются устойчивостью к действию высоких напряжений их электросопротивление равномерно и практически не изменяется прн хранения в комнатных условиях и нри нагревании на во.здухе до 200°. Эти пленки имеют отрицат. температурный коэфф. электросопротивления в пределах от 0,3 до 1% на 1° С. Для образования таких пленок используются стекла спец. состава, содержащие легко восстанавливающиеся окислы металлов (BijOj, SbjOa, Asfis и ДР-)- В процессе нагревания и обработки поверхности стекла водородом происходит термодиффузия ионов металлов из толщи стекла на [c.259]

В практике пайки и напайки с применением припоев, слабо взаимодействующих с основным металлом и поэтому плохо смачивающих их и растекающихся по ним, например при пайке или напайке олова или оловянных припоев на молибден, или вольфрам, предложено предварительно наносить на основной металл его окислы (М0О3 и WO3) с последующим нагревом и диссоциацией в вакууме или восстановлением их в водороде. Восстановление из окислов молибдена в печах с водородом происходит при температуре 1000—1100° С, а вольфрама — при 800—1000° С. Восстановленные частицы молибдена или вольфрама образуют каркас с капиллярами, в которые должен затекать припой. [c.322]

К химическим методам получения порошков относят такие методы, которые связаны с изменением химического состава исходного сырья или его агрегатного состояния 1) восстановление окислов металлов из окалины, воздействием на нее водородом или твердым углеродом при высокой температуре (железо, медь, никель, кобальт, вольфрам, молибден и др.), 2) термическая диссоциация карбонилов [химических соединений типа Ре(С0)5, N ( 0)4 и др. ] при давлении 30—40 МнЬл (300—400 кПсм ) и температуре 200—300° С (железо, никель, кобальт), 3) электролиз (осаждение) металлических порошков из водных растворов солей и расплавленных сред соответствующих металлов (олово, серебро, медь, железо, тантал, ниобий, цирконий и т. д.). [c.434]

Исходные металлические компоненты твердых сплавов (W, Со) получают восстановлением окислов. Вольфрам восстанавливают из ангидрида водородом (при 900—1200° С) или углеродом (1450— 1800° С), кобальт — водородом (520—570° С). Выбор температур в указанных пределах позволяет регулировать дисперсность металлических порошков. Для получения карбида вольфрама последний подвергают карбидизации — высокотемпературному прокаливанию в смеси с сажей. Сложные карбиды можно получать прокаливанием тонких механических смесей отдельных карбидов или смесей noponi-ков чистых металлов и сажи или, наконец, обработкой при высоких температурах смеси из тонко измельченных окислов соответствующих металлов и сажи. В промышленных условиях чаще всего прокаливают смеси W + Ti02 -г С. [c.362]

Процесс состоит из следующих операций получение порошков чистых металлов (в основном XV и Со) путем восстановления окислов водородом и углеродом получение порошков карбидов нагреванием W, или окислов Ti02 и ТагОз с сажей в восстановительной атмосфере приготовление смесей порошков карбидов с порошками Со и тщательный размол смеси введение в смесь порошков пластификаторов (каучук, парафин и др.) и формование смеси путем прессования и механической обработки спекание сформованных изделий в восстановительной (чаще всего водородной) атмосфере или в вакууме при 1350— 1550° С. [c.126]

Круг вопросов и объекты исследования определялись поставленной нами прикладной задачей — разработкой способов восстановления в плазменной струе ряда тугоплавких металлов из кислородных соединений, преимущественно окислов. В качестве восстановителей опробывались углерод, водород и углеводороды (природный газ). Поэтому основными объектами исследования служили окислы и карбиды вольфрама, молибдена, ниобия, тантала. [c.178]

Нормально содержание кислорода в металлических порошках не превышает долей процента. В ряде случаев оно достигает и нескольких процентов, что может существенно ухудшить технологические свойства порошка и качество готового изделия. Поэтому технические условия на поставку металлических порошков всегда предусматривают верхний предел содержания кислорода. Из всех известных методов определения кислорода в металле — горячей экстракции, водородного, хлорного, алюминиевого, углеродного и др. — наибольшее распространение в металлокерамике получил сравнительно простой и удобный метод восстановления окислов водородом, применяемый для многих металлов (кроме образующих трудновосстановимые окислы, например алюминия, хрома). [c.1473]

Ряд исследователей считали, что в процессе восстановления химически прочных окислов тугоплавких металлов IV и V групп элементов гидридом кальция наиболее активное участие принимает атомарный водород как весьма энергичный восстановитель, образующийся в первый момент при диссоциации гидрида кальция. Однако сопоставление восстановительной активности гидрида кальция и выделяющихся при его термической диссоциации кальция и атомарного водорода, выполненное Г. А. Меерсоном и О. П. Колчиным путем термодинамических расчетов реакций восстановления и проведением специальных экспериментов, показало, что убыль свободной энергии нри взаимодействии атомарного водорода с окислами циркония и титана меньше, чем при восстановлении их кальцием в атмосфере молекулярного водорода, даже если исходить из предположения о возможности метастабильного существования атомарного водорода при его парциальном давлении, равном 0,1 МПа. В реальных же условиях процесса парциальное давление атомарного водорода ничтожно мало, что резко снижает его восстановительную активность. [c.120]

Восстановление водородом. Германирг, молибден и вольфраме промышленных маснгтабах получают восстановлением водородом их окислов, а рений — восстановлением водородом перрсната калия или аммония. Кобальт восстанавливают водородом из его окиси или хлорида, но его промышленное производство не ограничивается этим способом. Многие металлы платиновой группы получают на конечной стадии восстановлением водородом их окислов или комплексных соединений. [c.22]

Изменения, внесенные в основные стадии процесса, позволяют применять его для извлечения из бедных руд ряда металлов, например никеля, меди, кобальта и марганца. В применении к кобальту процесс включает стадии приготовления концентрата кобальта обычным флотационным обогащением кобальтсодержащен руды и выщелачивание концентрационного шлама в автоклаве при повышенных давлении и температуре аммиаком или кислотой. Раствор затем окисляют, пропуская в автоклав воздух или кислород. После выщелачивания и окисления содержимое автоклава фильтруют и фильтрат очищают, удаляя медь и железо. Кобальт и никель в полученном растворе восстанавливаются водородом под давлением на отдельных стадиях. Металлы извлекаются в тонкодисперсной форме и поступают далее на плавку или обрабатываются методами порошковой металлургии. В этом процессе применяется умеренное давление. Выщелачивание проводится в автоклаве, снабженном мешалкой, при температуре 77—82° и давлении 107—108 кг/ см . Гидролиз также проводится в автоклаве при 177—246° и давлении 150 кг см . Восстановление никеля проводится при 177—204° и давлении 125—128кг/сж . [c.289]

Более универсальный способ получения совершенно чистых редкоземельных металлов и иттрия (за исключением самария, европия и иттербия) заключается в восстановлении безводных фторидов кальцием. Безводные фториды редкоземельных металлов получают либо фторированием окислов безводным фтористым водородом при 575°, либо прокаливанием фторидов. осажденных из водных растворов плавиковой кислотой (осадок соответствует формуле МРз- 5НгО и обезвоживается промывкой чистым спиртом с последующей выдержкой прн 400° и давлении 100 мм рт. ст. в токе гелия), либо же сплавлением окислов редкоземельных металлов с бифторидом аммония. [c.590]

Стационарные потенциалы алюминия АД-1 и стали Х18Н10Т в одних и тех же растворах перекиси водорода различаются почти на вольт (см. рис. 13—15), что даже при одинаковых размерах поверхности обоих металлов должно сместить потенциал стали в катодную сторону к значениям, при которых возможно восстановление перекиси водорода и окислов железа, а также гомогенное каталитическое разложение перекиси водорода за счет ионов железа, переходящих в раствор. В застойных местах (щелях, зазорах) может произойти значительное уменьшение содержания перекиси водорода (из-за разложения пос.тедней) и нарушение пассивности нержавеющей стали, в результате чего и появляется контактно-щелевая коррозия стали. [c.103]

Смотреть страницы где упоминается термин Восстановление металлов из окислов водородом : [c.565] [c.322] [c.65] [c.50] [c.64] [c.98] [c.259] [c.93] [c.196] [c.111] [c.483] [c.65] [c.110] [c.25] [c.589] [c.625] [c.769] [c.60] [c.731] [c.87]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...