Синтез пентакарбонила железа

В книге изложены теоретические и практические сведения о технологии производства порошкового железа карбонильным методом и физико-химических свойствах этого материала. Впервые приводятся теоретические основы синтеза пентакарбонила железа и процесса получения карбонильного железа. Описано промышленное получение, термообработка и механическая обработка карбонильного железа. Особое внимание уделено описанию электромагнитных свойств этого материала и применению его в радиоэлектронике, порошковой металлургии и других отраслях техники. [c.2]

В Советском Союзе синтез пентакарбонила железа был осуществлен в 1930—1933 гг. П. В. Усачевым, В. Г. Телегиным и В. Л. Волковым на опытной установке в Государственном институте высоких давлений. [c.16]

С 1948 г. все работы по технологии синтеза пентакарбонила железа, получению порошков карбонильного железа и созданию магнитодиэлектриков на их основе проводились в специальной лаборатории, созданной в Москве. В 1950—1952 гг. на основе работ этой лаборатории в системе химической промышленности было создано крупное производство порошкового карбонильного железа, которое в 1954 г. дополнилось специализированным производством порошкового карбонильного никеля. [c.16]

Для выяснения оптимальных условий синтеза пентакарбонила железа рассмотрим данные по термодинамике и кинетике этого процесса. [c.40]

Изменение свободной энергии реакции синтеза пентакарбонила железа можно рассчитать по уравнению [56] [c.40]

Из рассмотрения полученных данных видно, что выход пентакарбонила железа при синтезе увеличивается с повышением давления и с понижением температуры процесса. Термодинамически имеется возможность осуществлять синтез карбонила в довольно широком диапазоне давлений при соответствующем выборе рабочей температуры процесса. Однако практический выбор условий синтеза определяется главным образом химической активностью исходного железосодержащего сырья, используемого в процессе. В настоящее время промышленный синтез пентакарбонила железа (см. гл. IV) в большинстве случаев осуществляется под давлением 100—200 ат при температуре 180—200 °С. При этом в качестве железосодержащего сырья используют или губчатое железо, или железный штейн. [c.44]

Рис. 9. Изменение свободной энергии реакции синтеза пентакарбонила железа прн различных давлениях

Однако в полном соответствии с изложенным П. В. Усачев и В. Л. Волков еще в 1938 г. показали возможность синтеза пентакарбонила железа с высоким выходом продукта под давлением всего 10—25 ат при соответствующем снижении температуры процесса до ПО—140 °С, если в качестве исходного сырья использовать восстановленный водородом магнетит, отличающий- [c.44]

Несмотря на большое практическое значение исследования кинетики синтеза пентакарбонила железа, до последнего времени соответствующие работы в этом направлении не проводились. [c.45]

Схема установки для изучения кинетики синтеза пентакарбонила железа, применявшаяся Н. Ф. Михайловой, изображена на рис. 12. Как видно из схемы, при проведении исследования большое значение уделялось очистке газов от кислорода, влаги и механических примесей, для чего были предусмотрены соответствующие очистительные устройства. [c.46]

Рис. 13. Кинетика синтеза пентакарбонила железа, по Н. Ф. Михайловой

Основные кинетические характеристики синтеза пентакарбонила железа [c.48]

Исследовательские работы по использованию некоторых природных руд для синтеза пентакарбонила железа ведутся до настоящего времени. Особенное внимание уделяется железосодержащим рудам Кубы, Новой Зеландии и Филиппинских островов. Железо в этих рудах встречается в виде гидрата окиси, лимонита, а также в виде комплекса карбонатов и силикатов [63]. [c.51]

Окись углерода для синтеза пентакарбонила железа обычно получают газификацией малосернистого кокса (например, кокса марки КЛ-2 по ГОСТ 3340—49) с применением кислородного дутья по реакциям [c.52]

Более перспективно использование для синтеза пентакарбонила железа промышленных газов, являющихся отходами ряда производств. Например, для этой цели успешно служил бросовый газ фосфорного завода, со- [c.53]

Примеси некоторых газов к окиси углерода также оказывают заметное влияние на реакцию синтеза пентакарбонила железа. Например, отмечено благоприятное влияние небольших количеств в окиси углерода аммиака, водорода, сероводорода, паров метилового и этилового спиртов при их непродолжительном воздействии. [c.57]

В соответствии с общими принципами осуществления карбонил-процесса термическое разложение пентакарбонила на порошок железа и окись углерода производится практически при атмосферном давлении и более высоких по сравнению с синтезом температурах (300—350 °С). Получаемые в результате этого процесса так называемые первичные порошки карбонильного железа для придания им заданных физических свойств обычно подвергаются дополнительной механической или термической обработке. Образующаяся в процессе окись углерода возвращается на синтез пентакарбонила железа. [c.115]

Отходящая окись углерода на выходе из конечного фильтра поступает на очистку от аммиака в скруббер 10 и далее направляется в газгольдер на синтез пентакарбонила железа. [c.117]

СИНТЕЗ КАРБОНИЛОВ МЕТАЛЛОВ VIH ГРУППЫ Синтез пентакарбонила железа [c.40]

Промышленное получение пентакарбонила железа, основанное на его синтезе из элементарного железа и окиси углерода, обычно является первой стадией карбонил-процесса, в которой доступное и дешевое железосодержащее сырье обрабатывается технической окисью углерода, образуя полупродукт производства — карбонил. Синтез пентакарбонила железа проводится под давлением окиси углерода 200 ат и температуре 180—200 °С. При этом в процессе синтеза карбонила осуществляется естественная глубокая очистка исходного железа в железосодержащем сырье от большинства примесей (серы, фосфора, кремния и др.), поскольку они не образуют в условиях процесса летучих карбонилов [21]. Вследствие этого пентакарбонил железа представляет собой наиболее подходящий исходный продукт для получения порошкового железа во второй стадии карбонил-процесса, в сочетании с последующей его термообработкой с целью получения особо чистого железа. [c.41]

С целью интенсификации процесса синтеза пентакарбонила железа применяют губчатое железо с большим содержанием железа. [c.41]

В табл. 10 приведен состав характерных образцов руд, используемых в США для синтеза пентакарбонила железа. [c.42]

Таблица 10. Состав природных руд, используемых в США для синтеза пентакарбонила железа (в вес. %)

Рис. 8. Схема синтеза пентакарбонила железа

Карбонильный процесс высокого давления разработан и применен концерном И. Г. Фарбениндустри спустя тридцать лет после появления английского метода [19]. Этот процесс аналогичен синтезу пентакарбонила железа, описанному выще. В отличие от метода Монда, этот метод позволяет при 180—250 °С и 200 ат за 3—4 суток практически полностью извлечь никель из 18—20 т исходного материала. [c.50]

Получение пентакарбоиила железа, основанное на синтезе его из элементарного железа и окиси углерода, является первой фазой карбонил-процесса, в которой доступное и дешевое железосодержащее сырье обрабаты-ваегся технической окисью углерода, образуя полупродукт производства — карбонил. В соответствии с общими принципами осуществления карбонил-процесса синтез пентакарбонила железа производится обычно при высоком давлении окиси углерода (до 200 ат) и при относительно низких температурах (180—200 °С). При этом в процессе синтеза карбонила осуществляется достаточно глубокая очистка исходного железа, заключенного в железосодержащем сырье, от большинства примесных элементов, которые не образуют в условиях процесса летучих карбонилов. Получаемый при синтезе технический пентакарбонил является, таким образом, достаточно чистым химическим соединением, содержащим лишь следы некоторых элементов, сопутствующих железу. По этой причине пентакарбонил железа представляет собой наиболее подходящий исходный продукт для получения из него во второй фазе карбонил-процесса в сочетании с последующей термообработкой особо чистого железа классов В-3—В-5. Кроме того, как отмечалось выше, пентакарбонил железа постепенно начинает приобретать самостоятельное значение в ряде отраслей техники. [c.49]

Если необходимо интенсифицировать процесс синтеза пентакарбонила железа, для него можно применять губчатое железо с большим содержанием железа, ндпример производства Ново-Тульского металлургического завода. Химический состав этой губки представлен ниже, % [c.50]

Окисные природные руды содержат окислы железа Рез04, РсаОз и др. в самых различных соотношениях. Их можно успешно использовать в качестве железосодержащего сырья для синтеза пентакарбонила железа при условии их предварительного восстадовления непосредственно в реакторах синтеза или в специальных аппаратах. Широкого применения, несмотря на очевидную перспективность, эти руды пока не получили, так как при восстановлении в реакторах синтеза необходима специальная защита материала аппаратуры от водородной коррозии. Раздельное же восстановление руд до металлического железа с последующей перегрузкой его в реакторы синтеза связано со значительным усложнением технологического процесса. [c.51]

Термическое разложение карбонилов металлов VI—VIII групп проводится в практических условиях при температурах 200—300 °С и атмосферном (или близком к нему) давлении. Из рис. 26 следует, что для указанных условий величина изобарноизотермического потенциала ЛС прямой реакции синтеза пентакарбонила железа составляет более 12 ккал1моль, т. е. реакция в этих условиях практически невозможна. Таким образом, термическое разложение пентакарбонила железа можно рассматривать как необратимую реакцию 1-го порядка, протекающую в потоке. Аналогичный анализ можно провести и для карбонилов других металлов [245—253]. [c.98]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология