Способ получения бора

. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 281281 (21) 3370663/23-26 И 1 М, Кл.з С 01 В 35/00 с присоединением заявки ЙоГосударственный комитет СССР но делам изобретений й открытий(088,8) Дата опубликования описания 150383) Заявитель 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БОР Изобретение относится к металлургии, а.конкретно к области металло- термических процессов.Известен магниетермический способ восстановления барного ангидрида, применяемый для получения бора.при котором измельченный барный ангидрид смешивают с порошкообразным металлическим магнием и проводят восстановление в открытой атмосфере. Образующиеся при восстановлении бораты магния .удаляют иэ спеха кислотным выщелачиванием 1.К недостаткам данного способа следует отнести низкое извлечение бора из барного ангидрида в конечный продукт, вследствие окисления магния и восстановленного бора кислородом воэ духа.Наиболее близким к изобретению. :по технической сущности .и достигаемому результату является способ полу чения бора, включающий магниетермическое восстановление барного ангидрида без доступа воздуха и последующее кислотное вышелачивание спека(2К недостаткам данного способа получения бора следует отнести слож. ность технологического процесса, .связанную с необходимостью осуществ. лять его в вакууме или в инертнойатмосфере и низкий выход продукта(максимум 85)Целью изобретения является повышение выхода продукта и упрощение:процесса.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения бо-, 10 ра, включающему магниетермическоевосстановление барного ангидрида ипоследующее кислотное вицелачивание,при чем магниетермическое восстановление ведут в присутствии углерода в количестве 0,15-2,0 мас.%,. Добавки углерода к смеси барногоангидрида с магнием, приводят к существенному увеличению извлечениябора из барного ангидрида и.позволяют проводить процесс восстановленияна воздухе, что упрощает процесс.При содержании углерода в шихтеменее 0,15 мас.Ъ существенного повышения содержания бора в Виделоченном продукте и извлечении бора в выщелоченный продукт не наблюдаетсяВ интервале. концентраций углеродав шихте 0,15-2,0 мас.Ъ происходитувеличение извлечения бора в конечный продукт до 50, в этой же облас- ЗО ги наблюдается максимум на кривой1004262 Формула изобретения Составитель Г.БеренштейнТехред М.Тепер Корректор В.Бутяга Редактор М.Товтин Заказ 1776/25 Тираж 469 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж,. Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 зависимости содержания бора в выщелоченном продукте, Дальнейшее увеличение содержания углерода в шихте.приводит к снижению содержания борав продукте, тогда как извлчениебора остается неизменным, 5Найденную закономерность можнообъяснить следующим образом. Принагревании на воздухе смеси борногоангидрида, магния и углерода горениепоследнего начинается при температуре 550 С, образующийся оксид углерода защищает от окисления кислородомвоздуха магний и образующийся в результате восстановления бор,Кроме того, углерод препятствует 15связыванию бора в бориды магния, чтоприводит к уменьшению концентрациимагния в выщелоченном продукте.При увеличении содержания углерода в шихте происходит разбавление ко- -0нечного продукта углеродом и концентрация бора в продукте падает,П р и м е р 1. Смесь 50 г борногоангидрида 1 содержащего 15,7 г бора)крупностью частиц менее 250 мкм25и 25 г порошкообразного металлического магния нагревают й тмосфере аргона до 700 С, при которой начинаетсяи далее протекает самопроизвольнореакция восстановления.После охлаждения продукт реакциикипятят в избытке 20 серной кислоты,нерастворимый осадок промывают дистиллированной водой, сушат при 110 С,взвешивают и анализируют. Масса осадка равна 8,25 г, Осацок содержит, З 5мас.; бора 85; магния 9, кислород - остальное, Извлечение бора внерастворимый осадок, представляющий собой черный бор равный 44,6.П р и м е р 2. То же количество 40смеси нагревают на воздухе дс 700 С,продукт реакции подвергают идентичной обработке. Масса осадка 7,.76 гсостав мас" бор - 84,0," магний8,11; кислород - остальное, Извлече- Цние бора в черный бор - 41,4,П р и м е р 3. К тому же количеству аналогичной смеси добавляют0,1125 г углерода технического ( 0,15углерода от массы смеси) нагрев шихты и обработку пррдукта реакции проводят, как в примере 2, Масса осадка равна 8,1 г. Осадок содержитмас.; бора - 85,00; магния - 7,83углерода - 1,00; кислород - осталь -ное, Извлечение бора в черный бор -44,0,П р и м е р 4. К тому же количеству аналогичной смеси добавляют 0,75 гсажи1,0 углерода и массы смеси),Нагрев шихты и обработку продуктапроводят идентично примеру 2. Массосадка равна 8,8 г. Осадок содержитмасс.Ъ: бора - 88,38; магния - 5,0 ,углерода - 4,6; кислород - остальное.Извлечение бора в продукт - 50.П р и м е р 5. К тому же количе:тву аналогичной смеси добавляют 1,5:)гуглерода технического ( 2,0 углерода от массы шихты). Нагрев шихтыи обработку продукта реакции прово,пятаналогично примеру 2. Масса осадкаравна 9,67 г. Осадок содержит, мас.Ъ:бора - 81,0; магния - 2,37 ф углерод - 11,08, кислород - остальное.Извлечение бора,89,Экономический эффект от внедренияспособа образуется за счет отказа отприменения вакуума и инертной атмссферы. упрощения технологического оборудования, повышения производитель -ности труда и уменьшения расхода ьырья. Способ получения бора, включаюиймагнийтермическое восстановление сорного ангидрида и последующее кислстное выщелачивание, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения выхода продукта и упрощения процесса, магнийтермическое восстановление ведут в присутствии углерода и количестве 0,15-2,0 мас.Ъ.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Самсонов Г.В. и Перминов В,П.Магниетермия, М., "Металлургия",1971, с.128.2. Микулинский Л.С. и др. Полу ьение .аморфного бора магниетермическим методом. Труды УНИХИМа, вып. 5.Л., Госхимиздат, с, 320.