Тайёр кардани
Аз сабаби фаъолияти хеле пурқуввати металли калсий, он асосан тавассути хлориди гудохтаи электролитӣ ё гидроксиди калсий дар гузашта истеҳсол мешуд. Дар солхои охир усули камкунй тадричан усули асосии хосил намудани металли калсий гардид.
Усули коҳиш ин аст, ки алюминийи металлӣ барои кам кардани оҳак дар зери вакуум ва ҳарорати баланд ва сипас ислоҳ кардани калсий.
Усули коҳиш одатан оҳаксангро ҳамчун ашёи хом, оксиди калсий ва хокаи алюминий ҳамчун агенти коҳишдиҳанда истифода мебарад.
Оксиди калсий ва хокаи алюминийро ба андозаи муайян омехта карда, ба блокҳо пахш мекунанд ва дар зери 0,01 вакуум ва ҳарорати 1050-1200 ° C реаксия мекунанд. Истеҳсоли буғи калсий ва алюминати калсий.
Формулаи реаксия: 6CaO 2Alâ3Ca 3CaO¢Al2O3
Буғи камшудаи калсий дар ҳарорати 750-400° кристалл мешавад. Пас аз он, калсий кристаллӣ гудохта мешавад ва дар зери муҳофизати аргон рехта мешавад, то як порчаи зиччи калсий ба даст ояд.
Сатҳи барқароркунии калсий, ки бо усули коҳиш ҳосил мешавад, одатан тақрибан 60% -ро ташкил медиҳад.
Азбаски процесси технологии он низ нисбатан содда аст, усули редуксия дар солхои охир усули асосии хосил намудани калсий металлй мебошад.
Сӯзиш дар шароити муқаррарӣ метавонад ба осонӣ ба нуқтаи обшавии калсий металлӣ расад, аз ин рӯ боиси сӯхтани калсий металлӣ мегардад.
Электролизи қаблӣ усули тамос буд, ки баъдтар ба электролизи моеъи катод такмил дода шуд.
Электролизи тамос бори аввал аз ҷониби В. Ратенау соли 1904 татбиқ карда шуд. Электролити истифодашуда омехтаи CaCl2 ва CaF2 мебошад. Аноди ҳуҷайраи электролитӣ бо карбон ба монанди графит пӯшонида шудааст ва катод аз пӯлод сохта шудааст.
Калсий, ки аз тариқи электролитӣ десорб мешавад, дар рӯи электролит шино мекунад ва дар катод, ки бо катоди пӯлод тамос мегирад, конденсат мешавад. Ҳангоми пешрафти электролиз, катод мутаносибан баланд мешавад ва калсий дар катод асои сабзӣ ба вуҷуд меорад.
Камбудихои истехсоли калсий бо усули контактй инхо мебошанд: сарфи зиёди ашьёи хом, баланд будани халшавандагии металли калсий дар электролит, паст будани самаранокии чараён ва сифати пасти махсулот (дар таркиби хлор кариб 1%).
Усули катоди моеъ ҳамчун катоди моеъ хӯлаи мис-калсий (дар таркибаш 10%-15% калсий) ва электроди графит ҳамчун анод истифода мешавад. Калсий, ки ба таври электролитӣ десорб карда мешавад, дар катод ҷойгир карда мешавад.
Пули ҳуҷайраи электролитӣ аз оҳан сохта шудааст. Электролит омехтаи CaCl2 ва KCI мебошад. Мис ҳамчун таркиби хӯлаи катодҳои моеъ интихоб карда мешавад, зеро дар диаграммаи марҳилаи мис-калсий дар минтақаи миқдори зиёди калсий минтақаи хеле васеъи обшавии паст мавҷуд аст ва хӯлаи мис-калсий бо миқдори калсий аз 60%-65 % дар зери 700 °C тайёр кардан мумкин аст.
Дар баробари ин, аз сабаби фишори хурди буғи мис, ҳангоми дистилятсия онро ҷудо кардан осон аст. Илова бар ин, хӯлаҳои мис-калсий, ки дорои 60%-65% калсий мебошанд, зичии баландтар доранд (2,1-2,2 г/см³), ки метавонанд деламинатсияи хуби электролитро таъмин кунанд. Миқдори калсий дар хӯлаи катод набояд аз 62%-65% зиёд бошад. Самаранокии ҳозира тақрибан 70% -ро ташкил медиҳад. Истеъмоли CaCl2 барои як килограмм калсий 3,4-3,5 килограммро ташкил медиҳад.
Хӯлаи мис-калсий, ки тавассути электролиз истеҳсол мешавад, дар ҳар як дистилятсия дар шароити вакууми 0,01 Торр ва ҳарорати 750-800 ° C барои тоза кардани ифлосиҳои идоранашаванда ба монанди калий ва натрий гузаронида мешавад.
Пас аз он дар 1050-1100°С дистилятсияи дуюми вакуумӣ гузаронида мешавад, дар қисми болоии зарфи дистиллятсионӣ калсий конденсатсионӣ ва кристаллизатсия мешавад ва миси боқимонда (дар таркибаш 10-15% калсий) дар поёни он мемонад. бак ва барои истифода ба электролизер баргаштанд.
Калсий кристаллии хориҷшуда калсиуми саноатӣ мебошад, ки дараҷаи 98%-99% мебошад. Агар миқдори умумии натрий ва магний дар ашьёи хоми CaCl2 камтар аз 0,15% бошад, хӯлаи мис-калсийро як маротиба тоза кардан мумкин аст, то калсиуми металлӣ бо миқдори ¥99% ба даст ояд.
Кальцийи тозаи баландро тавассути коркарди калсий саноатӣ тавассути дистилятсияи баланди вакуумӣ ба даст овардан мумкин аст. Умуман, ҳарорати дистилятсия то 780-820 ° C назорат карда мешавад ва дараҷаи вакуум 1 × 10-4 аст. Табобати дистилятсия барои тоза кардани хлоридҳо дар калсий камтар самаранок аст.
Нитридро метавон дар зери ҳарорати дистилятсия илова кард, то намаки дукарата дар шакли CanCloNp ҳосил шавад. Ин намаки дукарата фишори пасти буғ дорад ва ба осонӣ тағйирёбанда нест ва дар пасмондаи дистилятсия боқӣ мемонад.
Бо илова кардани пайвастагиҳои нитроген ва тозакунӣ тавассути дистилятсияи вакуумӣ, миқдори элементҳои наҷосати хлор, марганец, мис, оҳан, кремний, алюминий ва никел дар калсий метавонад то 1000-100ppm ва калсий тозагии баланд 99,9% -99,9% кам карда шавад. ба даст овардан мумкин аст.
Исканҷашуда ё ғелонда ба чубҳо ва табақҳо, ё ба қисмҳои хурд бурида ва дар контейнерҳои ҳавоӣ бастабандишуда.
Аз руи се усули тайёркунии дар боло овардашуда дида мешавад, ки усули редуксия процесси оддии технологи дорад, энергияи камтар ва вакти камро сарф мекунад ва барои истехсоли саноатии он бештар мувофик аст.
Аз ин ру, усули редукция дар солхои охир усули асосии истехсоли металли калсий мебошад.
