Получение сплавов на жидком катоде

Практикуется получение сплавов кальция, бария и других щелочноземельных металлов в ваннах с жидким катодом. Сначала получают сплавы (например, бария со свинцом), а затем металлический барий выделяют возгонкой его из сплава при высокой температуре. Сплав бария со свинцом образует эвтектическую смесь, содержащую 6,5% Ва, температура плавления которой 290 °С. В этой системе, в отличие от системы РЬ—Са, не образуются тугоплавкие химические соединения. Таким образом, при, использовании жидкого свинцового катода можно получать сплавы с. 25—30% Ва при сохранении высокого выхода по току. [c.529]

Однако интерес к электролитическому получению сплавов с жидким катодом не исчез потому, что выделение металлов на жидком катоде происходит с большим выходом по току и при меньшем напряжении, чем при обычном электролизе расплавленных солей с твердым индифферентным катодом. Естественное разделение (по плотностям) электродных продуктов уменьшает потери их, связанные с воссоединением, что должно обеспечить вы- [c.328]

Основное значение жидкий катод имеет при электролитическом получении двойных или тройных сплавов из щелочных или щелочноземельных металлов, с одной стороны, и из какого-либо цветного металла, с другой (например, РЬ, Sn, Zn, Al, u и т. п.). Получаемые сплавы либо имеют самостоятельное значение (например, Ве —Си, Li —Си), либо являются промежуточными для приготовления различных сплавов (например, безоловянистых баббитов из Са — РЬ и Na — РЬ). Промежуточное значение имеют и сплавы, идущие затем на производство химических продуктов (например, тетраэтилсвинца из сплава Na—К—РЬ или отгонки калия из сплава К—РЬ). [c.329]

Электролиз расплавов с жидким катодом предлагался для выделения многих других металлов и получения разнообразных сплавов, как например. Mg с Си, Sn или А1 Мп с Zn, Си, Sn, Sb, Al Be с Al и т. п. [c.329]

Ниже мы рассмотрим наиболее важное промышленное применение жидкого катода при электролизе расплавленных соединений— получение тройного сплаВа Na—К—РЬ, [c.329]

Рис. 65. Схема лабораторной электролизной ванны с жидким катодом для получения литиевых сплавов

Электролиз расплавленных солей с получением металлов отличается от электролиза водных растворов разнообразием осуществления катодных процессов. К ним относятся 1) электролиз с получением на катоде жидкого металла (алюминий, магний, натрий, литий) 2) электролиз с применением жидкого катода и образованием катодного сплава с последующей отгонкой получаемого металла (калий, кальций) 3) электролиз с получением твердой фазы на катоде (некоторые тугоплавкие металлы). На аноде, как правило, образуются газообразные продукты. [c.441]

В процессах с жидким катодом в качестве такового берут в одних случаях одноименный металл, выделяемый при электролизе, например при получении алюминия или свинца. В других случаях в качестве жидкого катода применяют металл, с которым выделяемый металл образует сплавы. Электролиз с жидким катодом имеет ряд преимуществ по сравнению с электролизом на твердом катоде. На жидком катоде происходит хорошее разделение продуктов электролиза, что способствует увеличению выхода по току. Небольшое расстояние между электродами, отсутствие диафрагмы позволяют осуществлять процесс лри небольшом напряжении, а следовательно, и при небольшом расходе электроэнергии. [c.214]

Электролиз расплавленных сред с жидким катодом используют Ч технике для получения товарных сплавов, например тройного сплава РЬ—Na—К, или для приготовления промежуточных сплавов, из которых затем вакуумной разгонкой выделяют нужный металл. При вакуумной разгонке полученного электролизом сплава отгоняют наиболее летучий компонент. В одном случае это может быть осажденный при электролизе на жидком катоде металл. В технике так получают металлический кальций, который [c.214]

Влияние высоты жидкого катода, катодной плотности тока, степени насыщения жидкого катода щелочным металлом, температуры и начального содержания щелочного металла в сплаве на выход по току было рассмотрено ранее (с. 243). Эти закономерности относятся и к условиям электролитического получения тройного сплава. [c.250]

Первоначальная высота жидкого катода 50 мм. Электролиз ведут до увеличения уровня жидкого медно-кальциевого катода до 140—200 мм. Содержание кальция в богатом сплаве при этом не должно превышать 65%, так как плотность сплава может оказаться меньше плотности электролита и он будет всплывать и сгорать. Выход по току при получении 65% сплава составляет 76—77%. [c.259]

Ковкий празеодим плотностью 6,8 г/см был получен следующим образом. Методом электролиза хлорида празеодима на жидком катоде из сплава магния с 25—30% кадмия получался сплав состава 35% Рг 46% Мд 19% d. При последующем нагревании в атмосфере инертного газа (аргона) при температуре 900— 1200° С отгонялись кадмий и частично магний, который затем окончательно отгонялся из сплава празеодима с 5% магния при переплавке в вакууме. В результате этого получался чистый ковкий металл. [c.787]

Кальций получают электролизом расплавленного хлорида в смеси с КС1 или СаРг. Используют графитовый анод, в качестве катода применяют жидкий сплав кальция с медью, содержащий в начале процесса 30—35% Са, а в ко нце 62—65% Са. Из полученного сплава отгоняют в вакууме часть кальция и снова вводят сплав в процесс электролиза. [c.311]

В связи с этим указанные металлы получают электролизом на жидком катоде. Для получения Y, а также Gd и Sm рекомендуется применять кадмиевый и цинковый катоды. Последний дает возможность получать сплавы с большим содержанием РЗЭ (до 10% Y и Sm и 13% Gd) и находит наиболее широкое применение. Проведение электролиза при 800° С, плотности тока 2 а см дает 95%-ный выход по току для Y и Gd и 65%-ный для Sm с извлечением указанных элементов на 90—95%. Из полученных сплавов цинк отгоняется вакуумной дистилляцией (10 мм рт. ст.) при 900° С. Предусматривается улавливание Zn на 98% с возвращением его в процесс. Получаемые таким способом редкоземельные металлы в виде высокореакционной губки хранятся под слоем парафина. [c.344]

При получении сплавов электролизом никаких осложнений в процессе не наблюдалось, кроме получения сплава с магнием, когда жидкий катод, содержащий более 2,4% лития, всплывал на поверхность электролита и сгорал. Очевидно, для получения этого сплава принятая конструкция электролизера непригодна. [c.179]

Содержание лития и некоторые свойства литиевых сплавов, полученных электролизом с жидким катодом [c.180]

Лантаноиды получают также электролизом расплавов ЭС1з Q добавками Na l, КС1 или СаСЬ. Так удобно получать только легкоплавкие Ln. Все Ln мож но получать электролизом расплавов а жидким катодом из Zn или d. Из полученного сплава удаляют легко летучие Zn или d отгонкой в вакууме. [c.604]

Основным метолом производства кальция является электролиз расплавленного хлорида в смеси с КС1 или С р2. При этом используют графитовый анод, а в качестве катода - жидкий сплав кальция с медью, содержащей в начале процесса 30-35% Са, а в конце 62-65% Са. Из полученного сплава отгоняют в вакууме часть кальция и снова ввод1ГГ сплав в электролитический процесс. [c.329]

Лантаноиды получают также электролизом расплавов Ln b с добавками Na I, K I или a I]. Так удобно получать только легкоплавкие лантаноиды. Все Ln можно получать электролизом расплавов с жидким катодом из цинка или кадмия. Из полученного сплава легколетучие 2л или d удаляют отгонкой в вакууме. [c.571]

Разработан также метод производства кальция путем получения электролизом с жидким катодом меднокальциевого сплава и с последующей вакуумной отгонкой кальция из сплава [20]. [c.323]

Возможно получение сплавов бария при электролизе расплавленного ВаС1г с Na l или КС1 на жидком свинцовом, цинковом или оловянном катоде с высоким выходом по току. Однако отгонка бария из таких сплавов затруднена примесями щелочных металлов. Непосредственное применение подобных сплавов бария ограничено. [c.324]

Электролиз ввиду высокой активности рубидия и цезия требует особой предосторожности и всегда связан со значительной потерей металлов. Он может оказаться весьма полезным для получения сплавов рубидия и цезия с РЬ, Sn Bi, In, Tl, d, если эти расплавленные металлы применять в ваннах в виде жидкого катода. В частности, описано [187] получение свинцово-цезиевого сплава в процессе электролиза расплава s l с жидким свинцовым катодом при катодной плотности тока 0,3 А/см . Поскольку выход ио току повышается с понижением температуры расплава, то оказалось, что вместо s l эффективнее применять более легкоплавкий sl. Разумеется, аналогичным путем можно получить и свинцово-рубидиевый сплав. Подобные сплавы могут представить интерес и как промежуточные материалы для получения из них Rb и s в процессе дистилляции в вакууме. [c.156]

Пэлучение металлического скандия. Впервые металлический скандий получил в 1937 г. В. Фишер электролизом безводного 8сС1з в эвтектическом расплаве КС1-ЫС1 при 700—800 на жидком катоде из химически чистого цинка. Скандий был получен в виде сплава с Цинком (2% 8с). Из сплава цинк отгоняли в вакууме. В результате был получен губчатый скандий чистотой 94—98%, содержащий в качестве основных примесей Ре и 81. В настоящее время чаще всего скандий получают металлотермией, используя в качестве исходных веществ безводный фторид или хлорид скандия. Восстанавливают магнием или чаще кальцием в инертной атмосфере [c.42]

Более удобным для получения редкоземельных металлов иттриевой подгруппы считается электролиз с жидким катодом. Рекомендуется применять кадмий и цинк. Электролизом на жидком кадмиевом катоде из хлоридов РЗЭ в смеси с Na l и КС1 получены сплавы Gd- d (6% Gd), Dy- d (7,5% Dy), Eu- d (3,75% Eu). Для получения иттрия в качестве катода использовали сплав Mg- d (25—30% d). Электролизом получен сплав с 24% У. Очистку от кадмия и Mg производили вакуумной дистилляцией. Аналогичным путем были получены сплавы Рг и Sm, однако полностью отделить Mg от Sm не удается и при вакуумной дистилляции [152]. Применение цинка в качестве материала жидкого катода дает возможность получить сплавы с 10% Y и Sm и 13% Gd. Электролиз при 800° и плотности тока 2 А/см дает возможность получить 95%-ный выход по току для Y и Gd и 65 %-ный для Sm с извлечением указанных элементов на 90—95%. Из полученных сплавов цинк отгоняют вакуумной дистилляцией (10 мм рт. ст.) при 900°. Предуссматривается улавливание Zn на 98% с возвращением его в процесс. Получаемые таким способом металлы в виде высокореакционной губки хранят под слоем парафина [152]. [c.148]

При электролизе с жидкими катодами из сплавов Са + РЬ или Са -Ь Zn непосредственно получают используемые в технике сплавы К. с РЬ (для подшипников) и с Zn (для получения пенобетона - при взаимод. сплава с влагой выделяется Н2 и создается пористая структура). Иногда процесс ведут с железным охлаждаемым катодом, к-рый только соприкасается с пов-стью расплавл. электролита. По мере вь[деления К. катод постепенно поднимают, вытягивают из расплава стержень из К., защищенный от кислорода воздуха слоем затвердевшего электролита. [c.294]

Имеется определенная взаимозависимость между выходом по току, катодной плотностью тока и высотой жидкого катода. Уменьшение катодной плотности тока ниже 0,8-10 A/м приводит к снижению выхода по току тем большему, чем больше высота катода. При малых катодных плотностях тока возрастает время нахождения сплава под электролитом для получения необходимой средней концентрации калия в сплаве, а следовательно, возрастает количество растворившегося калия. Увеличение катодной плотности тока уменьшает время соприкосновения сплава с электролитом и за счет местного разогрева поверхности катода способствует конвективному перемешиванию сплава в тонком слое катода, что способствует увеличению выхода по току. Однако для большей высоты жидкого стационарного катода повышение катодной плотности тока уже приводит к уменьшению выхода по току, так как при этом происходит увеличение поверхностной концентрации калия и возрастает соответственно время пребывания сплава под электролитом. При получении сплава, содержащего до 8 масс. % калия, можно иметь 80—907о-ный выход по току в довольно широком диапазоне катодной плотности тока от 0,8 до 3,3-10 A/м . При электролизе расплавленной смеси К2СО3—КС1 на стационарном свинцовом катоде высотой 4 мм и катодной плотности тока 2,48-10 А/м при получении сплава со средней концентрацией калия в нем 8 масс.% выход по току составляет 90%, а при высоте катода 32 мм—18%. Перемешивание жидкого катода, которое устраняет указанные выше явления, приводит к повышению выхода по току с увеличением катодной плотности тока и при больших высотах жидкого катода. [c.244]

Технологический процесс получения литиевых сплавов электролизом по своему аппаратурному оформлению не отличается от технологического процесса электролитического выделения металлического лития. Особенности первого процесса заключаются в подбо-ре состава электролита, электродов и режима электролиза. При получении сплавов лития с легкоплавкими компонентами, обладающими небольшим атомным весом (магний, кальции), применяется либо твердый катод, постепенно растворяющийся в выделяющемся литии с образованием жидкого сплава, всплывающего на поверхность электролита, либо легкоплавкий компонент вводится в состав электролита, и в процессе электролиза компоненты сплава выделяются в жидком состоянии у катода, образуя сплав определенного состава (табл. 25). [c.383]

Свинцово-щелочные сплавы и ртутные амальгамы могут быть использованы как биполярные электроды, у которых иа катодной стороне идет разряд щелочного металла из расплавов или водных растворов солей, а на анодной стороне — ионизация этого металла с последующим получением чистой щелочи в водных растворах или чистого металла в неводном электролите. На таком включении амальгамного электрода основывается большинство предложений по полезному использованию энергии разложения амальгамы в производстве хлора и каустической соды по методу с ртутным катодом. Возможно сочетание амальгамного электрода с катионообменной мембраной для осуществления непрерывного процесса электролиза с неподвижным ртутным катодом [14]. При использовании неподвижных жидких катодов такого типа обычно наблюдается высокий градиент концентрации щелочного металла в слое жидкого катода, и чтобы повысить выход по току, необходимо перемешивать яшдкий электрод или работать с движущимся жидким электродом. [c.38]

РЗЭ иттриевой группы и скандий обладают более высокими температурами плавления, чем упомянутые выше металлы цериевой группы, что затрудняет их получение опийанным методом. Тромб предложил обойти это затруднение, применяя жидкий катод — расплавленный цинк или кадмий или сплав кадмия с магнием. Выделяемый металл концентрируется в жидком катоде после окончания процесса более легколетучие цинк, кадмий и магний отгоняются в вакууме. Таким путем удается получать очень чистый металл. [c.328]

Ковкий и плотный иттрий был получен осаждением электролизом хлорида иттрия на жидкий катод из сплава магния с 25—30% кадмия, с последующей отгонкой кадмия и магния при температуре 900—1200° С и тереплавкой иттрия в вакууме. [c.890]

Значительный интерес представляет электролиз расплавленных солей с жидким катодом, для получения некоторых сплавов он аналогичен электролизу со ртутным катодом в водных растворах. При разряде металлов на жидком катоде процесс сопровождается деполяризацией за счет образования сплавов. Большое значение здесь имеет скорость диффузии выделяемого металла в катодный сплав. Если скорость электролитического выделения больше, чем скорость диффузии выделяющегося металла вглубь жидкого сплава, то часть металлов будет растворяться в электролите и всплывать или сгорать на поверхности его. Подбор плотности тока при электролизе с жидким катодом требует особого внимания. Для лучшей диффузии металла в сплав приходится применять перемешивание катодного сплава. Например, при получении свинцово-кальциевых сплавов на поверхности катода наблюдается образование коррчек, обогащенных кальцием их можно устранить путем перемешивания расплава (см. рис. 250). [c.412]

Значительный интерес представляет электролитическое получение сплавов натрия со свинцом иа жидком свинцовом катоде Образование сплавов позволяет иметь высокие выходы по току и на 0,5—-0,7 в пониженное гапряжение на ванне (эффект деполяризации ). Ванны похожи на рис. 250. [c.467]

Электролизом с жидким катодом могут быть получены сплавы лития со свинцом, цинком, алюминием, магнием i". Вакуумной отгонкой лития из свинцово-литиевого и меднс-алюминиево-литиевого сплавов был получен литий достаточной чистоты. [c.469]

В электролизер периодического действия нагрузкой 2000 А, залитый расплавом Ba lj и КС1, загружено 608 кг расплавленного свинца, являющегося жидким катодом. После 48 ч электролиза на катоде получен сплав свинца с 26% бария. [c.291]

Методы электролиза ввиду высокой активности рубидия и цезия требуют особых предосторожностей и всегда связаны со значительными потерями металлов. Но они могут оказаться весьма полезными для получения сплавов рубидия и цезия, если в качестве катода применять расплавленный металл, с которым желательно получить сплав [50]. В частности, описано [245] получение свинцово-цезиевого сплава в процессе электролиза расплава s l с жидким свинцовым катодом при катодной плотности тока 0,3 а/см . Поскольку выход по току повышается при понижении температуры расплава, оказалось, что вместо s l эф ктивнее применять более легкоплавкий sl. Разумеется, аналогичным путем можно получить и свин-цово-рубидиевый сплав. Подобные сплавы могут представить интерес как промежуточные материалы для получения из них металлических рубидия и цезия в процессе дистилляции в вакууме. [c.101]

Впервые металлический скандий получил в 1937 г. В. Фишер в виде губки электролизом безводного хлорида скандия в эвтектическом расплаве КС1—Ь1С1 при 700—800° С на жидком катоде из химически чистого цинка, в котором растворялся выделяющийся скандий. Из полученного сплава 8с—2п, содержащего 2% 5с, цинк отгонялся в вакууме, в результате чего получался губчатый скандий чистотой 94—98%, содержащий в качестве основных примесей 51 и Ре. В настоящее время скандий чаще всего получают металлотермией. В качестве исходных веществ используют безводный хлорид или фторид скандия. Восстанавливают металлическими Mg или чаще Са в инертной атмосфере [37]. [c.269]

Получение лантаноидов иттриевой подгруппы электролизом не осуществлено, за исключением иттербия, потому что точки плавления их высоки (1350—1700°). Электролиз при таких высоких темпе-)атурах проводить невозможно из-за испарения галогенидов. Разработан и осуществляется электролитический способ получения некоторых лантаноидов (гадолиния, европия, диспрозия) и иттрия с жидким катодом из кадмия или цинка — получаются сплавы лантаноидов с катодными металлами. Цинк и кадмий отделяют затем путем вакуумной отгонки. [c.135]