Методы получения металлического гафния

Методы получения металлического гафния аналогичны методам получения циркония (магниетермический способ с последующим йодидным рафинированием йодидное рафинирование вытесняется электронно-лучевой плавкой в глубоком вакууме). [c.411]

МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ГАФНИЯ [c.78]

При взаимодействии металлического гафния с азотом образуется нитрид состава HfN, который обычно получают взаимодействием порошка гафния с азотом или аммиаком при температуре 1200—1300° С (71. Описан также метод получения нитрида гафния восстановлением двуокиси гафния с помощью углерода в среде азота [64]. [c.30]

Гафний и цирконий имеют высокую температуру плавления и химически активны, что сильно затрудняет получение их в чистом виде. Расплавленные металлы реагируют с большинством известных огнеупорных материалов. Окислы, нитриды и карбиды, которые при этом образуются, растворяются в металлах и делают их твердыми и хрупкими. В связи с этим для получения металлов высокого качества необходима тщательная очистка применяемых реагентов. Все высокотемпературные операции восстановления металлов следует проводить либо в защитной атмосфере инертного газа, либо в вакууме. Указанные трудности ограничивают выбор методов, которые можно использовать для получения металлического гафния и циркония. Наибольшее распространение имеют следующие методы [c.78]

По литературным данным [70, 56, 77], металлический гафний может быть получен различной степени чистоты, в зависимости от применяемых методов его отделения от циркония. Так, например, известно, что выпускается технический металлический гафний чистоты 95% [77]. [c.399]

Последней операцией при получении металлического циркония является переплавка свободной от хлорида магния губки в дуге и отливка металла в охлаждаемых водой медных изложницах в атмосфере гелия. Стоимость циркония, свободного от гафния, получаемого описанным методом, составляла в США в 1955 г. 30,75 долл. за 1 кг. Стоимость отделения гафния составляет примерно половину этой суммы. [c.177]

Усиленное внимание к химии циркония и гафния в послевоенные годы было вызвано тем, что для изготовления ядерных реакторов потребовался в значительных количествах чистый, свободный от гафния цирконий, слабо поглош,аюш,ий тепловые нейтроны, и металлический гафний, хорошо поглощающий тепловые нейтроны и оказавшийся очень полезным для регулировки реакций ядерных превращений. После этого открытия в течение пяти — семи лет были разработаны эффективные методы обогащения циркона, его вскрытия, разделения циркония и гафния, получения соединений и металлов высокой чистоты и уже в 1952 г. только в США получено 2,7 т металлического губчатого гафния. В последующие годы его производство значительно увеличилось в США, ФРГ, Японии, СССР и других странах. [c.3]

Метод разделения циркония и гафния электролизом расплавов представляет интерес для производства циркония, так как одновременно с получением металлического циркония происходит очистка его от гафния. [c.49]

Предложен метод получения нелетучих фторидов гафния, циркония и тория обработкой их окислов фторидом бора [9], процесс проводят в вакууме или в атмосфере инертного газа при 60—120°С. Тетрафторид гафния образуется также при сжигании металлического гафния в калориметрической бомбе в атмосфере фтора для поддержания давления 12 атм вводится аргон [5]. [c.164]

Тетраиодид гафния обычно получают синтезом из элементов в вакууме [8, 66, 93, 166, 174] по методу, разработанному для тетраиодида циркония [177]. В работе [66] Н 14 получали в условиях, аналогичных при получении тетрабромида гафния (см. рис. 43). Интенсивное иодирование металлического гафния в вакууме (10 — 10 мм рт. ст.) начинается при температуре наружной стенки сосуда 270° С, заканчивается при 400° С, иногда наблюдается возгорание металла. Выход тетраиодида около 87% [166]. [c.209]

Низшие галогениды циркония и г а ф н и я. Хлориды, бромиды и иодиды двух- и трехвалентного циркония и гафния — единственно выделенные соединения этих элементов с валентностью ниже 4-Ь. Галогениды низших валентностей циркония и гафния образуются при действии восстановителей (металлического циркония, алюминия, магния и др.) в вакууме или сухой атмосфере на тетрагалогениды. В зависимости от восстановителя и температур получаются ди-, тригалогениды или их смеси. Часто применяется метод получения трихлоридов и трибромидов циркония и гафния восстановлением тетрагалогенидов алюминием при 240° и выше. [c.221]

Производство металлического циркония аналогично получению титана оно включает процессы хлорирования диоксида циркония, восстановления полученного хлорида циркония магнием и очистку металла иодидным методом. Гафний обычно выделяют из руд попутно с цирконием. [c.263]

Данный метод еще находится на стадии опытно-промышленных проверок. Интерес к нему объясняется тем, что он позволяет за один цикл получить высокую степень очистки циркония от гафния. Кроме того, здесь используются тетрахлориды без предварительного перевода их в другие соединения получается тетрахлорид циркония, который можно использовать для производства металлического циркония высокой степени чистоты, и, кроме того, образуются концентраты гафния. Получение гафния, свободного от циркония, данным методом нецелесообразно, так как для этого требуется проведение нескольких циклов восстановления. [c.47]

С изложенной точки зрения при хлорном способе вскрытия циркона большой интерес представляет разделение тетрахлоридов циркония и гафния ректификацией их под давлением. Этим методом можно достигнуть высокой производительности и глубокого отделения циркония от гафния и гафния от циркония с получением соединений, содержащих только сотые и тысячные доли одного элемента в другом. То же относится и к селективному восстановлению смеси тетрахлоридов циркония и гафния металлическим цирконием или алюминием, при котором достигается удовлетворительное разделение элементов и полностью устраняются промежуточные гидрометаллургические стадии получения соединений циркония и гафния. Достоинством этих методов является и то, что после разделения тетрахлорид циркония остается неизменным и его можно использовать для получения металла. Заслуживает внимания также и способ разделения, основанный на окислении тетрахлорида циркония кислородом. Следует, однако, указать, что эти методы еще недостаточно разработаны, поэтому они, вероятно, смогут получить признание в промышленности только после дополнительных исследований по созданию рационального аппаратурного оформления и обеспечения непрерывности процесса и его автоматизации. [c.68]

Такой же метод возбуждения спектров при напряжении, близком к потенциалу возбуждения линий К-серии циркония, использован в работе [80]. Образцы в виде металлических пластинок или таблеток, спрессованных с графитовым порошком, используются в качестве антикатода разборной трубки. Характеристическое излучение, полученное при напряжении 17 кв, отбирается под углом 6° и анализируется с помощью изогнутого кристалла. Регистрация производится сцинтилляционным счетчиком. Чувствительность метода достигает 0,01%, но с точностью 40%, которая повышается до 0,1% при содержании гафния 3%. Калибровочный график прямолинеен при содержании гафния менее 3%. [c.437]

Экстракционное разделение. Экстракция широко применяется в гидрометаллургии для извлечения и разделения редких и цветных металлов. По сравнению с другими гидрометаллургическими методами разделения экстракция имеет следующие преимущества пригодна для непрерывных процессов, которые легко контролировать и автоматизировать позволяет получать очень чистые продукты имеет высокую производител >иость. Недостатки применение больших количеств органических растворителей увеличивает пожароопасность производства относительно высокая стоимость экстрагентов ограничивает масштабы производства. Применение экстракции не всегда является оптимальным технологическим решением. Например, при получении металлического циркония без гафния восстановлением тетрахлорида был бы более пригоден процесс разделения, в котором безводные гСЦ и Hf I4 не превращаются в другие соединения [93, 94]. [c.331]

Чистый металлический гафний, полученный йодидным методом, содержащий менее 0,1 % 2г, весьма пластичен, легко куется и прокатывается. После обработки давлением в холодном состоянии прочность гафния возрастает значительнее, чем прочность циркония. Деформация гафния в холодном состоянии при степени обжатия 60% повыщает его твердость ио Роквеллу от 78 ЯВ до 112 ЯЕ. [c.411]

По литературным даииым [70 56 77], металлический гафний может быть получен различной степени чистоты, в зависимости от применяемых методов его отделс 1ия от циркония. [c.83]

Рекомендуется чистый тетрахлорид циркония получать термическим разложением гексахлорцирконата натрия NaaZr lg [221]. Электролиз хлоридов циркония и гафния в расплаве хлористых и фтористых солей щелочных металлов относится к перспективным методам получения этих элементов в металлическом состоянии [222], поэтому сведения по химии хлоридов циркония, гафния и диаграммы состояния этих веществ имеют весьма большое значение. [c.117]

Вскоре после открытия гафния Хевеши и Янтсен в 1923 г. получили металлический гафний 99%-ной чистоты. В 1925 г. де Бур и ван Аркель показали, что гафний может быть получен термическим разложением его тетраиодида на нагретой проволоке [1, 2]. В 1930 г. де Бур и Фаст [3] получили металл восстановлением двуокиси гафния металлическим кальцием, магнием и натрием, а позже разработали принцип иодидного рафинирования. Принципы получения гафния указанными методами используются и в настоящее время в технологии получения этого металла. Первая промышленная установка по получению двуокиси гафния, а из нее металла по способу Кроля восстановлением магнием была пущена в 1951 г. в США в связи с необходимостью удовлетворения нужд морского ведомства США в гафнии, идущем для изготовления регулирующих стержней активной зоны реакторов для подводных атомных лодок. [c.78]

Способ 4. Полученная путем наращивания металлическая проволок превращается при нагревании в атмосфере углеводорода в карбид. Однак это видоизменение метода, описанного выше (способ 3), не очень удобно дл металлов с низкими точками плавления (титан, цирконий), так как при это необходимо производить накаливание в течение очень продолжительного вр( мени. Для получения карбидов вольфрама, тантала и гафния этот метод м( жет быть успешно применен [12,, 13]. [c.1482]

Сжигают небольшие пробы (5 мг) двуокиси циркония в электрической дуге. Дуга питалась постоянным током от ртутного выпрямителя (9 а, 220 в). Спектры фотографировали на спектрографе ИСП-22 и на автоколлимаци-онном кварцевом спектрографе Хильгера. Для определения 0,1—55,0% НГ использовали аналитические пары линий Н1 2738,7 — 2г 2754,2 и НГ 2622,7 — 2г 2630,9. Аналитическая пара линий НГ 2641,4 — 2г 2619,2 позволяет определять сотые доли процента гафния в цирконии. В искровом методе предусматривается предварительное изготовление брикетов, состоящих из 75% порошка металлического серебра и 25% анализируемой двуокиси циркония. Необходимое для изготовления брикетов давление в 2000 кг/сж достигалось применением ручного масляного пресса. Для повышения прочности брикеты кратковременно прокаливали на воздухе при 800° С. Вместо серебра можно применять порошок графита. Однако в этом случае брикеты получаются менее прочными. Между брикетом (нижнив электрод) и графитовым стержнем возбуждался искровый разряд от генератора Фейсснера. Можно также применять искровой генератор ИГ-2. Межэлектродный промежуток составлял 3 мм. Для фотографи )ования спектров служил спектрограф ИСП-22 с трехлинзовой осветительной системой. Аналитические пары линий НГ 2641,4 — 2т 2643,4 и НГ 2551,4 — 2г 2550,7 позволяли определять 0,5—82,0% НГ с точностью 5%. На результаты практически не влияет изменение в соотношении серебра и исследуемого порошка двуокиси циркония в брикете, как и изменение давления при изготовлении брикетов. Преимущество искрового метода — весьма малый расход ценных проб на Получение одного спектра расходуется около 0,02 мг смеси двуокисей циркония и гафния. [c.185]

Иодид циркония 1гЗа представляет собой желтый кристаллический порошок с температурой плавления 499° С (под давлением). При нагревании йодид циркония возгоняется, причем упругость паров его достигает 760 мм рт. ст. при 43Г С. Кривая зависимости давления пара йодида циркония от температуры приведена на рис. 19. йодиды применяются для получения чистых металлических циркония и гафния методом термической диссоциации. [c.181]

Как показали эксперименты, проведенные в лабораторном масштабе, экономичным способом получения пластичного тантала может также оказаться кролль-процесс, с успехом применяемый для промышленного производства титана, циркония и гафния [24]. По этому методу пентахлорид восстанавливают магнием в атмосфере гелия или аргона, а образующийся Mg lj и непрореагировавший магний удаляют из металлической губки возгонкой в вакууме. [c.20]