ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение других металлов из "Прикладная электрохимия Издание 3" Первый процесс протекает при сравнительно низких температурах, 430—450 °С, но связан с расходом довольно дорогого и дефицитного сырья — гидроксида калия. Процесс хлоридного обмена эффективен лишь при температурах около 850 °С, когда щелочные металлы находятся в паровой фазе, что создает серьезные препятствия для промышленной реализации процесса. [c.498] Обменную реакцию между КОН и Na ведут в аппаратах, представляющих собой вертикальные колонны с тарелками — дисками. Расплавленный натрий подают в нижнюю часть аппа-ра га, КОН — в верхнюю, т. е. противотоком друг другу. Для получения 1 т калия расходуется 2,8 т КОН и 0,86 т Na. [c.498] Расплавы на основе КОН обладают очень большой коррозионной активностью. Вся аппаратура должна быть изготовлена из никеля или легированных сталей. [c.498] Способ получения калия путем электролиза с жидким свинцовым катодом и последующей отгонкой калия из сплава разработан и применяется только в СССР. В качестве электролита используют расплав КС1 — К2СО3, содержащий 27—50 масс. % К2СО3. Вследствие более низкого потенциала разложения и деполяризации на аноде разряжаются исключительно ионы СОз . Электролиз протекает при 700°С, катодная плотность тока 0,3 кА/м , напряжение около 7 В. Применяют электролизеры корытного типа с графитированными анодами, подвешенными на подвижной раме. На стенках стального корыта создается гарниссаж из застывшего слоя электролита. [c.498] Сплавы, содержащие 7—8 масс. % калия, направляют на дистилляцию. Отгонку калия ведут до остаточного содержания его в сплаве 3—4% такой сплав возвращают на донасыщение в электролизер. [c.498] Калий отгоняют в вакууме, остаточное давление на выходе из конденсатора составляет менее 13,3 Па. Температура в испарителе 630—670 °С, в конденсаторе 180—200 °С. Удельная скорость испарения калия 14—16 кг/(м -ч). На получение 1 т калия расходуется около 2,5 т К2СО3, 15 МВт-ч электроэнергии (из них на дистилляцию—около 4 МВт-ч). [c.498] По ГОСТ, содержание калия в продукте должно быть не менее 97%, натрия — не более 2%, свинца — не свыше 0,8%. [c.498] Литий — серебристо-белый металл (т. пл. 180,5°С), химически менее активный, чем другие щелочные металлы. [c.499] Литий и его соединения находят применение в различных областях техники для получения изотопа водорода — трития, в металлургии в качестве раскислителя и модификатора для черных и цветных металлов, в качестве компонента легких сплавов, в промышленности органического синтеза, при производстве аккумуляторов и химических источников тока. [c.499] Ввиду близости потенциалсьв разложения хло1ридов лития и калия (при 405°С для Li l 3,78 Б и для КС1 3,89 В) в металлическом литии содержится до 1,5% К- В электролитическом литии марки ЛЭ-1 содержание основного металла составляет 98,0%, а в литии ЛЭ-2 — 97%. Кроме лития в качестве примесей содержатся натрий, кальций, магний, попадающие в металл с поступающим на электролиз хлоридом лития. Для очистки лития от механических примесей используют переплавку и отстаивание под слоем вазелинового или парафинового масла,, применяют также фильтрование через сетчатые или проволочные фильтры. Особенно эффективно низкотемпературное фильтрование для очистки лития от нитрида и оксида. При понижении температуры эти соединения выпадают в осадок. Так, прк снижении температуры с 400 до 250 °С общее содержание кислорода уменьшается в 7 раз, а азота в 30 раз. Глубокую очистку лития от нитрида и оксида осуществляют с помощью губчатого титана, который восстанавливает эти примеси. Еще более эффективен для этой цели иттрий, однако стоимость его очень высока. [c.499] Очистка лития от натрия и калия основана на различной летучести их гидридов температуры кипения LiH, КН и NaH соответственно равны 850, 427 и 420 °С. При нагревании лития в атмосфере водорода до 800 °С гидриды калия и натрия испаряются, остается чистый гидрид лития. Нагреванием в вакууме его разлагают на металл и еодород. [c.500] Соединения лития токсичны. Токсичность возрастает в ряду хлорид, карбонат, гидроксид. Расплавленный литий огнеопасен, выше 200 °С самовозгорается. Загоревшийся металл рекомендуется аасыпать сухим хлоридом натрия или лития, содой. [c.500] Хранят литий в герметичной железной таре под слоем пастообразной маосы из парафина и минерального масла. [c.500] По зарубежным данным, для производства лития успешно эксплуатировалась ванна, рассчитанная на 86 кА и выложенная изнутри графитовыми платами. На стальных катодах напряжение на ванне составляло 6,3 В, выход по току 99% пр0И31В0ДИ-тельность ванны— 12 т/год. [c.500] Электролизом расплавов как с тяжелыми, так и с легкими металлами получают соответствующие 1сплавы лития с медью, свинцом, цинком, натрием, магнием, кальцием и алюминием. [c.500] На практике для производства лития кроме электролиза применяются металлокерамические процессы. Особо чистый металл получают при дополнительном рафинировании. [c.500] Щелочноземельные металлы получают электролизом расплавленных солей или металлотермическим путем. [c.500] Особый интерес представляет кальций, который обычно входит в состав известняков, доломитов и других горных пород. Благодаря его малой плотности (1,55 г/см ), способности реагировать с газами, образовывать гидриды, вытеснять металлы и другим свойствам кальций давно привлекает внимание. [c.500] В металлургии кальций широко применяют в качестве восстановителя при пр0из1в0дстве урана, тория и других металлов. С помощью кальция можно восстанавливать оксиды и фториды урана или тория. Сплав кальция с кремнием (силикокальций) находит применение в качестве раскислителя и дегазатора при производстве высококачественной стали. Известно применение сплавав кальция со свинцом в качестве баббитов. Кальций и его сплавы используются в химических источниках тока. Один из способов производства гидрида кальция заключается в нагревании металлического кальция в среде водорода. [c.500] Вернуться к основной статье