Literatură în metalurgie → Tehnologia metalelor
1. Proprietățile litiului și aplicarea acestuia
Litiul este elementul chimic al primului grup al sistemului periodic al lui Mendeleyev, cel mai ușor dintre toate metalele: densitatea (la 20 ° C) este de 0,531 g / cm3. Punctul de topire al litiului este de 180,5 ° C, punctul de fierbere este de 1327 ° C. La o temperatură de peste 600-625 ° C în aer curat, litiul pur (rafinat) se aprinde. În prezența impurităților în litiu, temperatura de aprindere scade drastic. La o temperatură scăzută, litiul reacționează încet cu aerul, formând nitrura de litiu și oxidul, precum și carbonatul de litiu.
Litiul reacționează foarte activ cu hidrogen, azot, diferiți oxizi și sulfuri și, prin urmare, este utilizat ca degazar și purificator în metalurgia multor metale. Este, de asemenea, utilizat ca parte integrantă a unui număr de aliaje ușoare și antifricțiune. În cantități semnificative, litiul este utilizat ca catalizator în producția de cauciuc sintetic, precum și pentru producerea de hidrură de litiu (pentru transportul hidrogenului într-o formă legată). În ultimii ani, lichidul de litiu datorită capacității sale ridicate de căldură și conductivității termice, precum și densității și vâscozității scăzute, a fost utilizat ca agent de răcire în reactoarele de uraniu.
2. Producția de litiu
Litiul este produs în două etape principale:
1) prepararea clorurii de litiu pure;
2) electroliza clorurii de litiu topit.
Cel mai important minereu tehnic de litiu este silicatul de litiu-oxid de aluminiu, LiO2 • A12O3 • 4SiO2. Grăsimea spodumene este mai întâi îmbogățită, separând roca goală de spodumena minerală.
O metodă de preparare a spodumene clorură de litiu - clorurare prăjire în amestec cu spodumene CaC03 NH4CIpri și 750 ° C. Rezultatul este o frita constând din clorură de litiu, silicat de calciu, oxid de aluminiu, clorură de potasiu, sodiu și calciu.
Speck levigat cu apă rece, soluția a fost transferată în clorură de litiu, potasiu și sodiu și, de asemenea, o cantitate mică SaS12 și Ca (OH) 2. Calciul este convertit într-o stare insolubilă prin tratare cu soluție de carbonat de potasiu, se separă precipitatul, iar soluția limpede a fost evaporată pentru a începe cristalizarea sărurilor. Apoi soluția a fost trecută prin acid clorhidric gazos uscat, rezultând o solubilitate redusă dramatic KC1 și NaCli au precipitat, care se separă de soluție. Soluția a fost evaporată și cristalizată din acesta hidrat LiCl • H2O, care este apoi deshidratat prin încălzire și apoi este utilizat ca materie primă pentru producerea electrolitică a litiu.
Există și alte modalități de descompunere a spodumenilor (sinterizarea cu sulfat de potasiu sau un amestec de calcar cu clorură
calciu) cu prelucrarea ulterioară a prăjiturilor pentru a obține clorură de litiu din acestea.
Metalul de litiu este produs prin electroliza clorurii de litiu, la 400-500 ° C amestec LiCli KC1 utilizat conținând aproximativ 60% Electrolitul (mol.) LiCl. În Fig. 1 prezintă schema celulei utilizate în practica străină pentru producerea de litiu. Catodul de oțel special este înconjurat de un anod de grafit. Zonele anodice și catodice sunt separate printr-o diafragmă cu ochiuri de fier. Deasupra catodul este receptorul pentru litiu lichid, pop-up pe suprafața electrolit. Clorul este îndepărtat printr-un canal dispus în suprapunerea superioară a celulei. Prin această suprapunere, treceți conductele pentru a furniza băii cu clorură de litiu topită și pentru a recupera metalul lichid.
Regimul tehnologic și parametrii de bază ai electrolizei: densitatea curentului anodic de 2,1, catodul 1,4 a / cm2; tensiune pe bornele 6-8 V, ieșire de curent 90%. Consumul pe 1 kg de litiu: 6,2 kg de LiCl, 0,1-0,2 kg, electricitate de curent continuu 144-216 kJ.
Litiu brut conține mai mult de 99% Li, principalele impurități (Na, K, Mg, Al, Fe, Si) pot fi îndepărtate prin sublimare rafinarea litiu, sau prin distilare sub vid.
Fig. 1. Diagrama unei celule electrolitice pentru producerea de litiu:
1 - căptușeala băii: 2 - anod; 3-gaura
pentru încărcarea sărurilor; 4 - metal lichid; 5 - catod; 6 - diafragmă; 7 - corpul celular
3. Proprietăți și utilizarea sodiului
Sodiul este elementul chimic al primului grup al Tabelului Periodic al Elementelor lui DI Mendeleyev. Numărul atomic este de 11, greutatea atomică este de 22,99. Sodiul este foarte moale și tăiat cu un cuțit. Densitatea sodiului (la 20 ° C) este de 0,968 g / cm3. Punctul de topire este de aproximativ 98 ° C; punctul de fierbere este de 883 ° C.
Sodiul este un element extrem de activ și reactiv; când este depozitat în aer, este ușor oxidat, formând hidroxid de sodiu și carbonat de sodiu.
Cu multe metale, sodiul formează aliaje de importanță tehnică importantă. Sodiul și aliajele sale sunt folosite în multe industrii.
În industria chimică de sodiu utilizat pentru a obține peroxid de sodiu, cianura de sodiu, tetraetil de sodiu în metalurgie este utilizat ca agent reducător în prepararea de titan, zirconiu, thoriu, uraniu și alte metale din cloruri sau fluoruri acestora. Lichidul de sodiu și aliajele sale cu potasiu sunt, de asemenea, utilizate ca agent de răcire în ingineria energetică nucleară.
Fig. 2. Diagrama unei celule electrolitice pentru producerea de sodiu:
1- locuințe; 2 - căptușeală; 3 - un anod; 4 - plumb anodic; 5 - catod; 6 - plumb de curent catodic; 7 - diafragmă de rețea; 8 - capacul catodic; 9-riser; 10 - un tub pentru drenaj de sodiu; 11 - o colecție de sodiu; 12 - macaraua; Camera de colectare a clorului 13; 14 - o țeavă pentru robinet de clor; 15 - acoperire; 16 - deschidere de încărcare
Sursa:
Aidenzon MA Metalurgie de magneziu și alte metale ușoare. M. Metalurgie 1964
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: