Химия

 


 

Производство

Сырье и энергия
Сера и серная кислота
Связанный азот
Удобрения и химикаты
Силикаты
Кислоты щелочи хлор
Металлы
Алюминий
Чугун и сталь
Полупроводники
Топливо
Органический синтез
Синтетические соединения



Яндекс.Метрика

Получение металлов восстановлением окислов водородом

Водород относится к числу слабых восстановителей. Однако реакция восстановления является равновесной и гетерогенной. Поэтому, применяя избыток водорода и удаляя током водорола один из продуктов реакции — пары воды, можно восстановить даже довольно прочные окислы. Константа равновесия реакции восстановления для сравнительно непрочных окислов, имеет большое значение, и в газовой фазе в состоянии равновесия имеется большое количество паров воды и сравнительно небольшое количество водорода. Поэтому при восстановлении окислов водород используется почти полностью. По этой причине применяемый водород можно не подвергать тщательной осушке.
При восстановлении более прочных окислов, например вольфрама, молибдена и особенно хрома, константа равновесия имеет небольшое значение, и в газовой фазе в состоянии равновесия имеется мало паров воды и много водорода. Поэтому водород используется при восстановлении только частично и для получения металлов нужно пропускать над окислом большие количества водорода. При восстановлении прочных окислов нужно применять тщательно осушенный водород. Такие прочные окислы, как окислы алюминия, кальция, закись марганца и т. д., практически восстановлению не поддаются. Как показывают расчеты, для получения 1 г указанных металлов над окислом нужно пропустить миллиарды литров абсолютно сухого водорода.
Восстановление окислов многовалентных металлов проходит ступенчато. Например, двуокись марганца сначала легко восстанавливается до — Мп2Оэ, затем до закиси-окиси — Мп304 и наконец до закиси — МО. Поскольку последний окисел весьма прочен, восстановление на этом и заканчивается.
Окислы щелочных металлов, за исключением лития, также восстанавливаются водородом. Но получающиеся металлы возгоняются и при охлаждении частично окисляются парами воды, образующимися за счет восстановления окислов.
В промышленности этим методом получают молибден, вольфрам, германий, галлий и индий. Восстановление проводят в трубчатых печах. Окисел помещается в кварцевой или графитовой лодочке, находящейся в фарфоровой или кварцевой трубке, обогреваемой электропечью. Молибден и вольфрам получаются в порошкообразном состоянии. Металл в компактном состоянии получают методом порошковой металлургии (см. главу V). Германий, если восстановление проводится выше температуры его плавления, получается в виде слитка. Для получения металлов в чистом виде необходимо применять чистый водород и чистые окислы, так как загрязнения обычно переходят в металл.



Меню раздела

Применение металлов и их сплавов
Получение металлов из их окислов
Получение металлов из их окислов восстановлением окисью углерода и углеродом
Получение металлов из окислов металлотермическим методом
Получение металлов восстановлением окислов водородом
Получение металлов восстановлением хлоридов
Получение металлов термическим разложением йодидов
Получение металлов электролизом водных растворов
Порошковая металлургия


 

© 2011 Химическая промышленность
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.