ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Потери металлов в расплавленных солях и их смесях из "Физическая химия расплавленных солей" Взаимодействие между алюминием и хлоридом натрия и ж-ду алюминием и фторидом натрия изучалось В. Яндером и Г. Германом, а также Г. А. Абрамовым [17]. Оказалось, что растворимость алюминия значительно меньше в хлориде натрия, чем во фториде натрия. Меньшая растворимость алюминия в хлориде натрия, как было указано выше, объясняется меньшей силой взаимодействия катиона (алюминия) с анионом хлора по сравнению с анионом фтора, который имеет меньший радиус. [c.265] В неизолированных системах расплавленная соль — металл потери металла обусловливаются растворимостью его в расплавленной соли, переносом растворенного металла к поверхности расплав. — воздух и окислением растворенного металла воздухом. [c.265] Абрамов и М. А. Бровман [17] исследовали влияние ряда факторов на потери алюминия в расплаве 85% (вес.) КазА1Ре + 15% (вес.) АЬОз. Авторы показали, что потери металла увеличиваются с повышением температуры и увеличением продолжительности нахождения алюминия в расплаве. Чем больше высота слоя расплава над металлом, тем меньше его потери. С увеличением поверхности соприкосновения расплава с воздухом потери алюминия также повышаются. [c.265] Если бы потери алюминия состояли тоотько из растворившегося в расплаве алюминия, то они увеличивались бы во времени лишь до некоторого предела, оставаясь дальше постоянными. Но так как наряду с растворимостью алюминия он окисляется на границе раздела расплава с воздухом, то потери алюминия во времени вначале соответствуют главным образом величине растворимости алюминия, а затем потерям от окисления. При установившемся процессе потери от окисления в единицу времени остаются приблизительно постоянными, поэтому зависимость потерь металла от продолжительности выражается практически прямой линией. [c.265] АС — разность концентраций растворенного алюминия на границе металл—соль и расплав—воздух, г/сж . [c.266] Потери от окисления тем выше, чем больше разность концентраций металла АС, чем тоньше слой расплава над металлом и чем больше коэффициент диффузии. С повышением температуры расплава увеличивается растворимость металла и коэффициент диффузии D, а следовательно, потери металла возрастают. [c.266] МИНИЯ (A1F) И алюминотермической реакцией вытеснения натрия. Р. В. Свобода [27] экспериментально установил, что растворение алюминия в криолито-глиноземных расплавах, обогащенных фтористым алюминием, происходит с образованием субфторида алюминия. [c.267] Выше было показано, что наибольшую растворимость металлы проявляют в расплавах, содержащих одноименный катион с растворяющимся металлом. Окись алюминия в твердом состоянии имеет ионную кристаллическую решетку, в узлах которой находятся ионы алюминия. В криолито-глиноземных расплавах окись алюминия в определенной мере сохраняет строение, присущее твердому состоянию, поэтому в присутствии растворенной окиси алюминия возрастает концентрация ионов АР , с которыми взаимодействует алюминий, образуя субфторид алюминия. Кроме того, с увеличением содержания в электролите растворенного глинозема (кислородсодержащих ионов) снижается межфазное натяжение [28], что также увеличивает потери металла. [c.267] В присутствии взвешенного глинозема потери алюминия резко снижаются по-видимому, взвешенный глинозем повышает межфазное натяжение расплавленных солей на границе с металлом, уменьшая тем самым его растворимость в электролите. [c.267] На рис. 150 показана зависимость потерь алюминия (на 100 г расплава) от содержания хлорида натрия в расплаве при 1000°. Добавка хлорида натрия, т. е. соли с более электроотрицательным катионом, должна понизить растворимость, а следовательно, и потери металла. За 1 час потери алюминия в хлориде натрия составляли всего 0,062 г, в то же время в чистом криолите — около 1 г. Однако добавка в криолиту хлорида натрия, по-видимому, понижает межфазное натяжение расплава на границе с металлом. Поэтому при небольшой концентрации хлорида натрия вследствие снижения межфазного натяжения потери металла растут, и только при концентрации хлорида около 20% потери заметно уменьшаются в результате снижения химической активности солевой фазы. [c.268] Потери металла в чистых хлоридах натрия или калия близки между собой [29]. При 1000° зэ час потери алюминия в Na l составляют 0,062 г, а в K I —0,055 г (в 55 г расплава). Потерн алюминия в расплавах из смеси хлоридов натрия и калия ниже. [c.269] Вероятность протекания второй реакции увеличивается, с повышением температуры, когда прочность субхлорида алюминия возрастает. [c.269] При охлаждении субхлорид алюминия распадается на тонкодисперсный алюминий и хлорид алюминия. В застывшем расплаве вокруг королька алюминия всегда образуется темный слой соли. Анализ показывает, что в этом слое имеется металлический алюминий. Потери алюминия в расплавленных смесях КС1 + Na l возрастают с увеличением температуры и продолжительности (рис. 151). [c.269] Дальнейшее увеличение потерь алюминия наблюдалось для расплавов с добавкой 10% синтетического криолита с отношением NaF AIF3 = 3 (кривая IV). В этих опытах на поверхности рас плава появлялись многочисленные желтые огни от сгорающего натрия. По-видимому, в таком расплаве преобладающие потери металла обусловлены алюминотермическим вытеснением натрия из его фторида. Аналогичные потери наблюдались и в расплавах, в которые вводилось 10% чистого фторида натрия (кривая V). [c.271] Если потери алюминия в эквимолярной смеси Na l + K l приняты за 1, то давление фторидов к этой смеси вызывает увеличение потерь в следующих относительных количествах (табл. 63). [c.271] Уменьшение потерь алюминия при 1000° объясняется большей летучестью солей при этой температуре. [c.272] Авторы исследовали потери в весе образцов различных марок стали и титана при 900° в атмосфере аргона в расплавленном фториде магния, а также в эквимолярной смеси Na l 4- K l и в хлориде магния, содержащем растворенный магний. [c.272] В присутствии растворенного магния взаимодействие между сталью и хлоридом магния резко уменьшается. Так, например, если для стали 710 потеря веса в чистом хлориде магния составляла 44,5 г м час, то в присутствии растворенного магния она уменьшилась до 2,3 г/м час. Подобным образом ведут себя и другие марки сталей. [c.272] Вернуться к основной статье