ри 700 ° С. Визначено оптимальні значення амплітуди, частоти і шпаруватості струмових імпульсів, а також встановлено зв'язок між тривалістю імпульсу і його ефективністю.
Інші способи відновлення цирконію
Відповідно до класифікації, даної Кроллем і Шлехтенем [2] можливі наступні методи отримання цирконію:
1. Відновлення хлориду цирконію натрієм, кальцієм або магнієм.
2. Відновлення подвійних фторидів лужних металів натрієм або алюмінієм.
3. Відновлення двоокису кальцієм, магнієм або алюмінієм.
. Відновлення двоокису вугіллям або карбідом.
. Електроліз водних розчинів і розчинів органічних сполук,
6. Термічна дисоціація галогенідів.
Запропоновано спосіб плазмового відновлення оксидів Al, Mg, Ti, Zr та інших металів, що відрізняється тим, що відновлення ведеться в атмосфері СО в полум'ї дуги постійного струму, який створюється між електродами, що знаходяться у верхній частині реакційної камери. Подрібнений окисел разом з порошком вугілля надходить в зону дуги в струмі СО і, проходячи зверху вниз через дугу, відновлюється з утворенням парів металу і СО. Пари металу проходять теплообмінник в нижній частині реакційної камери через патрубок, а рідкий метал випускають напівбезперервна або безперервно через випускний пристрій. Витрата СО становить 0,05 ... 0,2 м 3/кг металу. Спосіб забезпечує відділення домішок і зменшення витрат електроенергії на 60 ... 70% у порівнянні зі звичайним електролізом.
Вo Франції в «Centre d'Etudes de Chimie Metallurgique» отримані чистий цирконій і його сплави з використанням ВЧ-плазми.
Запропоновано спосіб відновлення з'єднань цирконію до металу шляхом контактування розплаву його солей з розплавом Al-Zn. Потім цирконій відокремлюють шляхом дистиляції цинку.
Замість загальноприйнятого процесу Кролл для виробництва Zr і Ti розроблений процес алюмотермического відновлення з подальшим електронно-променевим рафінуванням.
У Німеччині запропонований спосіб отримання пластичного цирконію з ZrO 2. Висока чистота одержуваного цирконію дозволяє після ЕЛП прокатувати цирконій в тонку фольгу. Метод полягає в перекладі ZrO 2 в ZrF 4, потім в K 2 [ZrF 6] та відновленні останнього в розплаві натрієм. Після видалення побічних продуктів реакції порошок піддається високовакуумної ЕЛП. У лабораторних умовах отримані невеликі зразки пластичного цирконію для дослідницьких цілей.
3.2 Технології рафінування цирконію
Фізико-хімічні основи процесів рафінування
Існує кілька методів рафінування:
1. Йодідний метод рафінування цирконію (метод Ван-Аркеля).
2. Дугова плавка.
. Електронно-променева плавка цирконію.
. Рафінування цирконію від кисню.
5. Зонна плавка.
6. Електропереносу.
7. Рафінування цирконію комплексним методом.
8. Поділ ізотопів цирконію.
Механізм процесів рафінування, способи їх здійснення залежать від фізико-хімічних особливостей кожної конкретної системи метал-домішка і зовнішніх умов, в яких реалізуються ці механізми рафінування. Розчинність домішок впровадження (азот, кисень, вуглець) в цирконії висока, а їх концентрація, як правило, на порядок перевищує концентрацію більшості домішок металевих елементів. Найбільші труднощі при рафінуванні представляє очищення від домішок впровадження - кисню, азоту та вуглецю.
Реакції поглинання і виділення двохатомних газів з металів можуть протікати за механізмами [4,5]., при цьому можна розрізняти наступні етапи:
1. Перенесення газової молекули через газову фазу до металевої поверхні з наступною фізичної адсорбцією молекули.
2. Дисоціація газової молекули з одночасною хемосорбцией газових атомів.
3. Перехід атома через металеву поверхню.
. Дифузія атома газу в кристалічну решітку.
При дегазації ці етапи повторюються у зворотному порядку лише для систем метал-водень (в благородних металах це справедливо і для системи метал-азот, і метал-кисень). Видалення кисню з більшості металів відбувається шляхом утворення молекули оксиду основного металу або вуглецю, яка потім і випаровується в газову фазу. Можливі ще й інші шляхи видалення кисню з металів - осадове розкислення, а також введення в основний метал третього компоненту, що утворює з'єднання з киснем, яке має більш високу пружність пари о...
