A preparazione di
A causa di l'attività assai forte di Calcium Metal, hè stata prudutta principalmente da u clorur di calcium fondu elettroliticu o l'idrossidu di calciu in u passatu. In l'ultimi anni, u metudu di riduzzione hè diventatu gradualmente u metudu principale di produzzione di Calcium Metal.
U metudu di riduzzione hè di utilizà l'aluminiu di metallu per riduce u calce sottu u vacuum è a temperatura alta, è poi rectificà per ottene calcium.
U metudu di riduzzione di solitu usa calcariu cum'è materia prima, ossidu di calciu calcinatu è polvere d'aluminiu cum'è agenti riducente.
L'ossidu di calcium pulverized è u polu d'aluminiu sò mischiati uniformemente in una certa proporzione, pressatu in blocchi, è reagiscenu sottu 0,01 vacuum è 1050-1200 â temperatura. Génération de vapeur de calcium et d'aluminate de calcium.
La formula di reazione è: 6CaO 2Alâ3Ca 3CaOâ¢Al2O3
U vapore di calcium ridutta cristalizza à 750-400 ° C. U calciu cristalinu hè tandu funnutu è fustu sottu a prutezzione di l'argon per ottene un lingotti di calciu densu.
U ritmu di ricuperazione di calciu pruduciutu da u metudu di riduzzione hè generalmente di circa 60%.
Perchè u so prucessu tecnologicu hè ancu relativamente simplice, u metudu di riduzzione hè u metudu principale per pruduce calcium metallicu in l'ultimi anni.
A combustione in cundizioni normali pò facilmente ghjunghje à u puntu di fusione di calcium metallicu, perchè pruvucarà a combustione di calcium metallicu.
L'elettrolisi prima era u metudu di cuntattu, chì hè statu migliuratu dopu à l'elettrolisi di catodu liquidu.
L'elettrolisi di u cuntattu hè stata prima appiicata da W. Rathenau in u 1904. L'elettrolitu utilizatu hè una mistura di CaCl2 è CaF2. L'anodu di a cellula elettrolitica hè rivestita di carbone cum'è grafite, è u catodu hè fattu di azzaru.
U calcium desorbed electrolytically flotte nantu à a superficia di l'elettrolitu è cundensa nantu à u cathode in cuntattu cù u cathode d'acciaio. Quandu l'elettrolisi avanza, u catodu s'alza in cunseguenza, è u calciu forma un bastone in forma di carota à u catodu.
I disadvantages di a produzzione di calciu per u metudu di cuntattu sò: grande cunsumu di materie prime, alta solubilità di Calcium Metal in elettroliti, bassa efficienza attuale, è una qualità povira di produttu (circa 1% di cuntenutu di cloru).
U metudu di cathode liquidu usa una alea di cobre-calcium (cuntenendu 10% -15% calcium) cum'è cathode liquidu è l'elettrodu di grafite cum'è anodu. U calciu desorbutu elettroliticamente hè dipositu nantu à u cathode.
A cunchiglia di a cellula elettrolitica hè fatta di ghisa. L'elettrolitu hè una mistura di CaCl2 è KCI. U ramu hè sceltu cum'è a cumpusizioni di l'alliage di u cathode liquidu perchè ci hè una regione assai larga di u puntu di fusione bassu in a regione di altu cuntenutu di calciu in u diagramma di fasi di ramu-calcium, è un alliatu di ramu-calciu cù un cuntenutu di calciu di 60% -65. % pò esse preparatu sottu à 700 ° C.
À u listessu tempu, per via di a piccula pressione di vapore di ramu, hè faciule di separà durante a distillazione. Inoltre, l'aliaghji di cobre-calcium chì cuntenenu 60% -65% calcium anu una densità più altu (2,1-2,2 g / cm³), chì ponu assicurà una bona delaminazione cù l'elettroliti. U cuntenutu di calciu in l'alliage cathode ùn deve micca più di 62% -65%. L'efficienza attuale hè di circa 70%. U cunsumu di CaCl2 per kilogramu di calciu hè 3,4-3,5 kilogrammi.
L'alliage di ramu-calziu pruduttu da l'elettrolisi hè sottumessu à ogni distillazione in e cundizioni di 0,01 Torr vacuum è 750-800 â temperatura per sguassà impurità volatili cum'è potassiu è sodium.
Allora a seconda distillazione di vacuum hè realizata à 1050-1100 ° C, u calciu hè cundensatu è cristallizatu in a parti suprana di u cisterna di distillazione, è u ramu residuale (contene 10% -15% calcium) hè lasciatu à u fondu di u fondu. tank è turnatu à l'electrolyzer per l'usu.
U calciu cristallinu catturatu hè calciu industriale cù un gradu di 98% -99%. Se u cuntenutu tutale di sodium è magnesiu in a materia prima CaCl2 hè menu di 0,15%, l'alliage di cobre-calziu pò esse distillatu una volta per ottene calcium metallicu cun un cuntenutu di ⥠99%.
U calciu d'alta purezza pò esse ottenutu da u trattamentu di u calciu industriale da distillazione in alta vacuum. In generale, a temperatura di distillazione hè cuntrullata per esse 780-820 ° C, è u gradu di vacuum hè 1 × 10-4. U trattamentu di distillazione hè menu efficace per a purificazione di i cloruri in calcium.
Nitrure pò esse aghjuntu sottu à a temperatura di distillazione per furmà una doppia sal in a forma di CanCloNp. Stu sali doppiu hà una pressione di vapore bassa è ùn hè micca facilmente volatile è ferma in u residu di distillazione.
Aghjunghjendu composti di nitrogenu è purificazione per distillazione in vacuum, a summa di l'elementi impurità cloru, manganese, ramu, ferru, siliciu, aluminiu è nickel in calcium pò esse ridutta à 1000-100ppm, è calcium d'alta purezza di 99,9% -99,99% pò esse acquistatu.
Estrusi o rotulati in bastoni è piatti, o tagliati in picculi pezzi è imballati in cuntenituri ermetici.
Sicondu i trè metudi di preparazione sopra, si pò vede chì u metudu di riduzzione hà un prucessu tecnologicu simplice, cunsuma menu energia è cunsuma menu tempu, è hè più adattatu per a produzzione industriale di
Dunque, u metudu di riduzzione hè u metudu principale per a produzzione di Calcium Metal in l'ultimi anni.
