Войти  |  Регистрация
Авторизация

Общая характеристика карботермического способа получения магния



Карботермический способ заключается в восстановлении металлических окислов углеродом или окисью углерода при нагревании. Восстанавливаемые металлы в зависимости от своей природы могут получаться твердыми, жидкими или газообразными.
Восстановление окиси магния углеродом по реакции
MgO + C5 ⇔ Mg(г) + CO

протекает на практике при высокой температуре (около 2000°) и магний получается газообразным. В отличие от рассмотренных ранее вакуумных способов пары магния при карботермическом способе занимают не более половины объема газовой смеси.
Поскольку магний кипит при 1107°, для конденсации его паров газовую смесь необходимо было бы охладить примерно до 1000°. Однако при охлаждении идет обратная реакция, и окись углерода почти нацело окисляет магний. Таким образом, обычными путями конденсировать магний из смеси его паров с окисью углерода невозможно.
Известны, однако, способы, которыми окисление паров магния может быть в известной мере предотвращено: это — разбавление газовой смеси нейтральным газом, резкое охлаждение газовой смеси до температуры, при которой обратная реакция уже практически не происходит, понижение общего давления, газовой смеси (восстановление в вакууме), поглощение паров магния каким-либо жидким металлом.
Впервые возможность восстановления окиси магния углеродом была отмечена в германской литературе в восьмидесятых годах прошлого столетия. В то же время в Германии был выдан патент (№ 49329) на торможение реакции окисления магниевых паров разбавлением газовой смеси нейтральным газом или восстановлением в вакууме. Испытания первого способа в крупных печах окончились неудачей, так как даже большое разбавление нейтральным газом не обеспечивало высокого выхода магния. Кроме того, при прохождении нейтрального газа через восстановительную печь много тепла расходовалось непроизводительно на его нагревание.
Карботермическое получение магния стали применять на практике лишь после того, как в начале 30-х годов текущего столетия Ф. Гансгирг предложил пары магния и окись углерода при выходе из реакционного пространства смешивать с большим количеством холодного газа, в результате чего температура смеси резко падает до 200—250°, когда обратная реакция практически не идет.
Опытами показана возможность осуществления и двух остальных способов торможения обратной реакции — восстановлением в вакууме и поглощением паров магния жидким металлом; отмечена целесообразность сочетания обоих этих способов.
В результате резкого охлаждения магний из газовой смеси конденсируется в виде мельчайшей пыли, которую нельзя переплавить на слитки. Магний из этой пыли возгоняют в вакууме; полученный при этом кристаллический возгон либо плавят в чушки, либо прессуют в горячем состоянии, получая полуфабрикаты.
Способ Гансгирга был проверен на опытном заводе в Радентейне (Австрия). Вслед за этим в 1935—1938 гг. были построены два небольших завода: в Хыннаме (Корея) и в Суонси (Великобритания) мощностью около 1500 т магния каждый. В 1941 г. был введен в эксплуатацию карботермический магниевый завод в Перманенте (США) с мощными дуговыми печами общей производительностью 11 тыс. т магния в год. Завод в Хыннаме разрушен. Завод в Суонси был остановлен по окончании второй мировой войны, а завод в Перманенте — в 1947 г. в связи с резким уменьшением спроса на магний в послевоенные годы.
Карботермическая пыль настолько активна, что воспламеняется на воздухе даже в брикетированном виде. Поэтому ее применяли для приготовления зажигательных смесей.
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent