Способ получения бора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 70276 А 1 в 11 с С 01 Ц НИЕ ИЗси и р,. е)СГБУ за счет тепла,промгил,ГОСУДАР СТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР,71) институт структурной макрокинат киАН СССР и Приморское производственноеобьединение "Бор" им. 50-летия СССР(72) А,Г,Мержанов, (1,П.Боров,нская.,С.С.Мамян, Г,Б.Патржебский, В,И,Бершинников, А,М,Алехин, Г,Ф.Тавадзе и И,К,ДУков56) Авторское свидетельство СССР%1004262, кл. С 0 В 35/"0 9 ч;,54) С П О С О Б Пи ч Ч Е Н Л 5 г; ) ",(57) Иэобрете ие относится к области нео ганической химии, в частности, к "посос предлагаемое изобретение относлтся к ганичес;й химии, в частнссти, к спосополучения элементарного б:ра, кото- может испсльзовагься в химической ышленности и порошковой мсталлурЦелью изоЬретения являет:я пг,вышение выхода продукта и увеличение пролзводи гельности процесса.П р и м е р, Госвят шихту лз порошков окслда бора - В 2 ОЗ - содержание осно 1 ного вашества 98,5%, размер частиц дс 310 мкм 47 г(47 мас.,4 лмагния МПФГОСТ-78 52 г ,525 о с"жи Ог г (05 ма О/ тельно перемешанну о сма ь порошков помещают в реактор СБС, Процесс проводят в атмосфере аргона при 0,1 МПа. 4 ницииооэание реакцил проводят с помощью нагретой вольфрамовой спирали, создающей температуру, достаточную для интенсиьнс о взаимодействия исходных компонентов и в дзльнейшам процессе их г.о:, ения ьора. Готовят шихту из порошков, мас, ; углерод 2 - 1, магний 42,8-4",О, оксид бора и/или, барная кислота 43,0 - 57,0 и прссодят ее термообработку в режиме горения на воздухе гибо в среде а 1;гона под д:. влением О, 1 - 2,0 МПа, Соотношен (е оксида бора и борной кислоты в случае испольэов.:ния их смеси берут равным 1:0,05-1,0, После окончания взаимодейстьия (10 - 15 ;лин) полученную смась выгружают из реактора и подвергают кислотному выщелачивани;о, Иэсбрегение позволяет повыситьродукта с 500 до 98 й 9 Оь и увели сить и,;оизводительность процесса с 1,0 кг/час .;о 1,6-1,7 кг; час, 1 з.п. ф-лы, 1 табл. взалмодействиа происходитвыделяющегося в оеакции,Через насколько минут (10 - 15) после окснчания взаимодейс 1 вия компонентов шихты в режима горения полученную смесь боса и оксида магния выгружают из реакторз. Бор извлекают из продукта взаимодействия с,помощью известной химической обоаботки (кислотная обработка, промывка в воде, фильтрация), Длительность обработки 2,5 часа,Выхсд элементарного бора 990)ь. Производительность процесса 1,6 кг/час.Примеры 2 - 8 проводят аналогично примеру 1 и приведены в таблице.Содержание углерода менее 0,2 мас.0 не приводит к существенному эффекту, а при содаржании его в шихте более 1 мас.ф в продукте горения (в целевом продукте) остается карбид бора. Очистка целевого продукта от карбида бора усложняет процесс получения бора,1770276 Ооотоооз810 ггНз Коыоооагыа и;икты,гОз11 зНОз ( М хааа 1 ыас.- г - ; 57 56 1,042 А45 0,542,9 0 4 1.0.0,042,3 0,2 1 1,011,042,0 , 0,51.0:0.1581,0 54,5 54,0 28,5 5,0 Составитель Л,Крюковеда ктор Т.Орлова Техред М,Моргентал ктор Н,Бучок каз 3709ВНИИПИ Гос Тирэгк Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытия13035, М 1 осква, Ж, Раушская наб 4/5 ГКНТ СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 При содержании в шихте кислородсодержащего соединения бора 43 мас,О впродукте образуются бориды магния, появление которых вызывает снижение выходацелевого продукта, 5При содержании в шихте кислородсодержащего соединения бора более 57,0мас,О/ в результате его избытка в продуктеостается часть непрореагировавшего борсодержащего компонента, в результате чего 10снижается производительность и выход целевого продукта,При содержании в шихте магния менее42,8 мас из-за избытка борсодержащегокомпонента в продукте остается непрореагировавший борсодержащий компонент,что снижает выход целевого продукта и производительность процесса.П "и:.,держании в шихте магния более56,0 мас.% в результате интенсивного его 20испарения происходит затухание: фронт горения не распрост-,аняе 1 ся по всему образцу,т.е, часть шихты остается непрореагировавшей, что снижает производительность процесса и выход целевого продукта. 25При давлении среды менее 0,1 МПа бурное испарение исходных компонентов приводит к прекращению распространенияпроцесса по всему реакционному обаему, т,е,ЧаетЬ ШИХ:Ы ОСтаЕтСЯ НЕПРОРЕаГИРОВ,О;1 ШЕй, ЗОчто и снижает производительность процесса и выход целевого продукта.При давлении аргона или воздуха более 2.0 МПа затрудняется достаточное разложение боридоь магния, а также 35выделение таких летучих газов, как СС 1 и С 02. В результате этого в процессе остаетсябольшая часть нежелательных примесей,что снижает выход целевого продукта и производительность процесса,4При выходе соотношения оксида бора иборной кислоты за пределы 1:0,05 - 1,0 впроцессе синтеза во фронте горения могутобразовываться участки с избытком борсодержащего компонента, либо металла восстановителя, что ведет к образованиюборида магния и снижает выход целевогопродукта и производительность процесса.Данное изобретение позволяет повысить выход продукта с 500 а до 98 - 990/з иувеличить производительность процесса с1,0 кг/час до 1,6 - 1,7 кг/час,Формула изобретения1, Способ получения бора, включающийтермообработку смеси кислородсодержащего соединения бора, магния и углеродана воздухе или в атмосфере аргона с последующим кислотным выщелачиванием продукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения выхода продукта и увеличенияпроизводительности процесса кислородсодержащее соед 1 инение бора берут в количестве 43,0 - 57,0 мас.о/о, магний - 42,8 - 56,0мас.ф., углерод - 0,2 - 0,1 мас.Озз и термообработку смеси проводят в режиме горенияпод давлением 0,1 - 2,0 МПа,2, Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что в качестве кислородсодержащегосоединения бора используют оксид бора,или борную кислоту или их смесь при массовом соотношении 1:(0,05 - 1,0) соответственно.