title-icon Статьи о ремонте
title-icon
» » Получение металлического циркония путем диспропорционирования низших галоидов

Получение металлического циркония путем диспропорционирования низших галоидов

Метод получения металлического циркония, основанный на диспропорционировании низших галоидов, судя по литературе, не привлек достаточного внимания, но он, несомненно, подвергается исследованию.
Янг приготовил трехбромистый цирконий путем восстановления четырехбромистого циркония алюминием в трубе из стекла пирекс в атмосфере водорода. Алюминий нагревался до 450°, и трехбромистый цирконий собирался в виде иссиня-черной массы в охлаждаемой зоне, непосредственно примыкающей к нагретому алюминию. Бромид алюминия удалялся за пределы этой зоны. После того как непрореагировавший четырехбромистый цирконий был удален, трехбромистый цирконий был нагрет до 310°. Температура постепенно повышалась до 390°, т. е. до температуры, при которой четырехбромистое соединение собиралось в конце трубы, оставляя блестящую черную массу двухбромистого циркония. Протекающие при этом реакции выражаются следующими уравнениями:

Если разложение трехбромистого циркония происходит при слишком высокой температуре, то может образовываться металлический цирконий по реакции

Эта реакция при 350° протекает очень медленно, но при 400° и выше процесс разложения идет очень быстро. Этот метод может быть применен для очистки циркония, если при восстановлении четырехбромистого циркония неочищенный цирконий использовать вместо алюминия.
Метод, описанный Янгом для четырехбромистого циркония, в равной мере может быть применен и к более дешевому четыреххлористому цирконию. Руфф и Вольштейн исследовали восстановление четыреххлористого циркония алюминием в вакууме. При 300° образуется треххлористый цирконий, который диспропорционируется на двух- и четыреххлористое соединения при температуре выше 330°. Дихлорид, подобно дибромиду, также может быть диспропорционирован. В результате нагрева выше 600° дихлорид образует четыреххлористое соединение и металл. Все реакций проводятся в вакууме и иллюстрируются следующими уравнениями:

Сообщений о производстве металлического циркония каким-либо из вышеописанных методов нет, хотя известно, что в лабораторных опытах металл был получен. Этот метод производства циркония имеет такие же преимущества, что и иодидный процесс: а) металл может быть получен свободным от солей; б) галоид используется в цикле повторно.
Алюминий гораздо дешевле неочищенного циркония, применение его дает преимущество этому методу перед обычным иодидным процессом. Однако остается проблема получения металла в удобном для дальнейшего использования виде. В ходе восстановления возникает тенденция к реакциям, дающим тонкий порошок, который трудно получить чистым от окислов, если не сплавить его в компактный металл до соприкосновения с атмосферой. Для осуществления этих сложных операций нужен хорошо спроектированный и оборудованный завод и квалифицированное руководство.
Для суждений об экономичности этого процесса нет достаточных данных.
Гросс описал технику производства чистого алюминия из скрапа методом диспропорционирования. В полупроизводственном масштабе было показано, что когда треххлористый алюминий при высокой температуре пропускается над жидким алюминием, небольшая часть его реагирует по уравнению

Монохлорид при охлаждении превращается в треххлористое соединение и металлический алюминий. Считается, что производство чистого алюминия этим методом в крупных масштабах не встретит затруднений. По аналогии можно предположить, что подобным же способом можно получить и цирконий.

title-icon Подобные новости