Восстановление металлов из окислов электролизом

При получении порошков физико-химическими методами происходят изменения химического состава и свойств исходного материала. Основными физико-химическими методами являются химическое восстановление металлов из окислов, электролиз расплавленных солей, карбонильный метод и метод гидрогенизации. [c.115]

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]

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]

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]

Из многочисленных способов производства порошков в промышленном масштабе применяют лишь несколько основных методов восстановление окислов и других соединений металлов, электролиз, термическую диссоциацию летучих соединений, размол в шаровых, вибрационных, струйных и вихревых мельницах, распыление жидких металлов. [c.15]

При восстановлении деталей наплавкой большое значение в обеспечении качества играет подготовка деталей, выбор электродного материала и защитных газов или охлаждающей жидкости при вибродуговой наплавке, в то время как при гальванических покрытиях — состав электролита и подготовка деталей, имеющая особенно важное значение для прочности сцепления покрытия с основным металлом. При этом число и характер подготовительных операций резко отличны от операции подготовки для наплавки. Однако в том и другом случае подготовка детали к нанесению покрытий играет большую роль в получении их высокого качества. В случае плохой подготовки прочность сцепления гальванических покрытий может быть низкой и возможно отслаивание и откалывание покрытий, при наплавке же — наличие пор и окислов в наплавленном металле. Кроме того, большое влияние на качество восстановления деталей оказывают режимы и регулирование процесса нанесения покрытий. Несоответствие материала электродной проволоки при восстановлении деталей механизированными способами наплавки, или соответствующих режимов электролиза в случае гальванических покрытий условиям работы деталей на практике приводит к быстрому выходу их из строя из-за низкой износоустойчивости или усталостной прочности. Несоблюдение технологических режимов восстановления деталей металлопокрытиями вызывает возникновение больших растягивающих остаточных напряжений, отрицательно влияющих на усталостную прочность деталей, работающих в условиях знакопеременных нагрузок. Поэтому в процессе ремонта автомобилей нередко целесообразно упрочнение деталей, восстановленных наплавками. Термическая обработка при рассматриваемых способах производится в случае необходимости, и осуществление ее тем или иным способом зависит от многих причин необходимости устранения растягивающих внутренних напряжений, [c.191]

Химическое восстановление окислов металлов осуществляют газообразными или твердыми восстановителями. В качестве газообразных восстановителей щироко используют природный, доменный и углекислый газы, атакже водород. Получающуюся при химическом восстановлении металлическую губку подвергают размолу. Среди физи-ко-химических методов получения порошков этот метод наиболее дешевый. Порошки чистых и редких металлов (тантала, циркония и др.) в виде дендритов величиной 1-100 мкм получают электролизом расплавленных солей металлов. Электролиз позволяет получать чистые порошки из загрязненного сырья. Карбонильный метод позволяет получать порошки магнитного железа, никеля и кобальта в виде сфероидов величиной 1-800 мкм. Получающийся этим методом продукт при температуре 200-300 С распадается на порошок металла и окись углерода. В основе метода гидрогенизации лежит восстановление хрома гидратом кальция. Получающаяся при этом известь вымывается водой, а порошок металла состоит из дендритов величиной 8-20 мкм. [c.115]

Второй тип включает плазмохимические процессы с использо-ваниерл равновесной и неравновесной плазмы, такие, как получение ацетилена, окислов азота, плазменный электролиз, плазмохимическое получение ультрадисперсных порошков, например, нитридов, оксидов, восстановление металлов из руд. [c.8]

Фо рма частиц порошка в большой мере зависит от методов его получения , которые можно разделить па механические, физико-химические и химические. К механическим методам относятся размол, грануляция и распыление к физико-химическим — конденсация, электролиз водных растворов и расплавов солей к химическим — получение измельченного вещества при выделении его из реакционой смеси (из расплава или раствора). Например, при размоле Sb, Bi, Мп, Сг, Со, Fe, Ti, Ni, Си в шаровых или вибрационных мельницах получаются частицы в форме неправильных полиэдров, а при размоле в вихревых мельницах таких сплавов, как Fe—А1, А1—iNi— Со, А1—Si—Ре, частицы имеют тарельчатую форму. При конденсации карбонилов никеля и железа образуются шарообразные частицы при восстановлении металлов (W, Мо, Fe, Ni, Со, Си, Pt, Sn, Ag, Au и др.) из их солей или окислов, а также при [c.299]

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]

РАФИНИРОВАНИЕ, ряд производственных процессов для получения металлов в весьма чистом состоянии. Процессы Р. в промышленности подразделяются на следуюш ие группы. 1) Огненное Р., применяемое для меди (см. Медь, металлургия меди), железа (см. Бессемерование и Мартеновское производство) и нек-рых других металлов, состоящее в окислении примесей в процессе плавки и в последующих операциях, сводящихся к восстановлению или раскислению металла, содержащего в результате предыдущих операций окислы. 2) Электролитическое Р., электролиз, состоящее в анодном растворении слитков металлов, подлежащих очистке, и в осаждении рафинируемого металла на катоде. Примеси отчасти переходят в шлам, частично же накапливаются в электролите и подлежат дальнейшей переработке. Этим путем рафинируется весьма большое число металлов, из к-рых главнейшие медь (см.), золото (см.), серебро (см.), свинец (см.), сурьма (см.) и др. Иногда электролитич. Р. объединяется с операцией осаждения металла из раствора, [c.104]

Элeкtpoxимичe кaя очистка основана на электролизе промышленных вод, т. е. на пропускании через погруженные в них электроды постоянного электрического тока. На катоде выделяется газообразный водород. В процессе электролиза растворенные в воде ионы металлов разряжаются с образованием катодных осадков соответствующих металлов, и происходит восстановление некоторых присутствующих в воде ионов и органических веществ с образованием новых веществ и ионов. На анодах из материалов, не подвергающихся электролитическому растворению, выделяются кислород и галогены, окисляются некоторые присутствующие в воде ионы и органические вещества с образованием из них новых веществ и ионов. Таким образом, при электролизе сточных вод протекает ряд различных физико-химических процессов, [c.17]

Металлы, для восстановления окислов которых углеродом требуются слишком высокие температуры, а также металлы, образующие летучие соединения и карбиды, получают электролизом расплавленных солей преимущественно из галогенидов Примером тому щелочные и щелочноземельные металлы, магний и алюминий все они обладают большйм сродством к кислороду, а при высоких температурах интенсивно испаряются в виде элементов или соединений, либо образуют карбиды. Наиболее удобны хлориды и фториды, которые сравнительно дешевы и дают легкоплавкие смеси с температурами плавления ниже 1000° С. Для электролиза используют природные хлориды либо окислы или карбонаты, которые предварительно переводят в хлориды действием хлора и углерода [c.26]

Если водород применять нецелесообразно или для восстановления окислов требуются слишком высокие температуры, металлы восстанавливают электрическим током из расплавленных солей, преимущественно из га-логенидов, так как они сравнительно дешевы и дают смеси с температурами плавления ниже 1000° С. Чаще всего для электролиза используют либо природные хлориды и фториды, либо окислы металлов переводят в хлориды под действием хлора и углерода. [c.23]

Богатые медью растворы поступают на осаждение из них металла. Чаще всего для осаждения пользуются электролизом,но в этом случае растворы д. б. достаточно чистыми и главное не содержать окисного Ре, т. к. присутствие его понижает выход М. по току. По этой причине в тех случаях, когда растворы содержат Ре, их подвергают предварительному восстановлению ЗОг, получаемым при обжиге сульфидных руд. 80 2 восстанавливает окис-ное Ре до закисного, окисляясь сам в НаЗОд. Естественно, что при последующем электролизе процесс следует вести с нерастворимыми анодами, к-рые делают из сурьмянистого свинца или из сплава М. с 81, РЬ и Мп. Напряжение между анодом и катодом д. б. не меньше 2—2,5 V. В остальном электролиз существенно не отличается от установки для рафинирования М. Для получения катодов, хорошего качества, пригодных для ответственных отливок, растворы не должны содержать слишком мало М. Поэтому осаждение М. из растворов ведут не до конца, а ограничиваются понижением концентрации примерно с 3 до 2,5%. При электролизе регенерируется НзЗО в количестве, отвечающем количеству осажденной М. Поэтому растворы после электролиза возвращаются в качестве кислого раствора на выщелачивание и подкрепляются, если нужно, свежей кислотой. Применение для выщелачивания растворов с относительно высоким содержанием М. требует особенно тщательной промывки. Для предупреждения накапливания в растворе загрязнений, которые вредно влияют на осаждение М., часть их удаляется из цикла процесса цементацией. В нек-рых случаях руда наряду с окисными минералами М., легко растворимыми в Н28 04, содержит еще сульфиды М. В этих случаях возможно эти сульфиды извлечь, подвергая хвосты флотационному обогащению. Но возможно также извлечь эту М. выщелачиванием при помощи растворов Рва (804)3. Эта соль — весьма активный растворитель для минералов, содержащих М., и в том числе для сульфидов М Поэтому промытые хвосты после выщелачива ния окисной М. подвергают выщелачиванию ра створами после цементации, содержащими всег да много железа и в том числе нек-рое количест во окисного. Эти растворы выщелачивают суль фидную М. и поступают вновь на цементацию Такая повторная циркуляция железистого рас- [c.353]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...