Способ получения металлов металлотермическим восстановлением

")462338 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК ПАТЕН 1 У 161) Зависимый от патента 51) Ч. Кл. С 22 Ь 5/04С 22 Ь 53/00 2) Заявлено 28.02.69 (2 308879/22 32) Приоритет 28.02.68 (3133) фРГ 1583920.0 осударственный комитетСовета Министров СССРло делам изобретенийи открытий Опубликовано 28,02.75. Б) Дата опубликования описан ллетень Лея 10.09.75 К 669.094.2, 2) Авторы изобретен Иностранцыльф Новак и Герхард Холлан (фРГ)(7 ) Заявитель ностраниая фирмХеломет А. Г,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ МЕТАЛЛОТЕРМИЧ ЕСКИМ ВОССТАНОВЛ ЕН И ЕМИзобретение относит бластп металлурщем.Галогметаллреакторв такомратурупия ползакрыт,восставратуры енид восстана влив восстаиовитель вв с необходимым теколичестве, чтобы процесса выше те учаемого металла. то образчощийся овителя, нагретьш испарения, может аемого металла и одят в закрытый плосодержаиием и обеспечить темпемпературы плавлеТак как реактор галогенпд металла- выше своей темпе- образовываться в гии,Известен способ получения металлов металлотермическим воссгановленпем их галогенидов при температуре выше температуры плавления получаемого металла с введением исходных веществ с необходимым лля поддержания температуры процесса теплосодержанием, с образованием расплава галогенида металла-восстановителя и непрерывным выводом продуктов.Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что восстановление проводят в закрытом реакционном пространстве, а галогенид восстанавливаемого металла и металл-восстановптель подают под расплав галогенида металла-восстановителя,-)то отличие позволяет повысить выход и степень чистоты металла.Сущность способа заключается в следуюгазообразном состоянии ло тех пор, пока давление пара ие достигнет копдепспрующего давления, соответствующего температуре восстановления. В этот момент образуется галогеиид металла-восстановителя только в жидком состоянии, вследствие чего восстановление проводят при давлении пара образчощегося расплава галогепила металла-восстановителя, к которому добавляются давление па ра металлического расплава и давление газа.введенного в реактор, например аргона.Вследствие большого родства металла-восстановителя и галогенов и при счцествующем давлении пара парцпальное давление суб галогенидов в пространстве над жидкостьюрасплава очень мало, из-за чего расплав галогеиида состоит практически только пз галогенида металла-восстановителя. После установления равновесия паров оно остается по 2 д стояипым, и пар из реактора не удаляется.Галогенид металла, введенный в реактор,количественно превращается в металл.П р и и е р 1. Закрытый реактор емкостью2 л с двойными стенками из стали несколько раз обезгаживают, заполняют аргоном и затем откачивают. Нижняя часть реактора высотой 300 мм покрыта слоем магниевой шпипели, В эту нижнюю часть реактора через таигенциально расположенные графптовые трубы вводят жидкий горячий магний в количестве462338 Предмет изобретения слактор Е. Шепелева Тсхрсл М. Семенов корректор Л, Брахннна Зак 1 з 2398 Изл. 152 Тираж 74 Плннсиос ЦНИ 11 ПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Рау 1 иская наб., д. 4/5ДЗ 1. Гни. востр(Вского управсиня издательств, полиграфи 1 и киижнои торговли 102 кг/час прн температуре 700 С и горячий нар тетрахлорида титана в количестве 46 мз/час нри температуре 220 С. При этом устанавливается температура реакции 1500 С. Титан образуется в твердом виде, а хлорид магния - в виде паров. Так как пары хлорида магния не могут улетучиваться, давление в 1)еакторе растет до тех нор, пока нарциальное давление паров хлорида ма 1 ч 1 ия не достигнет 5 атм, после чего образуется только жидкий хлорнд ма 1 ч 1 ня н температура реакции возрастает до 1730 С. При этом титан расплавляется н с этого момента образуется только жидкий титан. Жидкий хлорнд магния образует слой, расположенный над жидким тита 1 юм. Через двойные стенки боковой поверхности, дна и крышки пропускают холодцуо воду для образования твердого слоя хло)ида магния толщи 1 юй 7 - 8 мм на стенках н слоя титана толщиной 4 - 5 мм в нижней ча. сти реактора. Жидкий хлорид ма 1 ч 1 ня со скоростью 400 кг/час выводят через графитовую трубу, расположенную выше обшивки нз 1 нпинели, Жидкий титан со скоростью 100 кг/час выводяг через охлажденную графитовую трубу из дца реактора. Жидкий титан можно удалять непрерывно (в виде нити-каната), сливать в токе аргона нлн в вакууме в охлаждаемый водой кокиль с получением титановых блоков любой формы н величины,П р им е р 2. В реакто 1), как в примере 1, со стальным корпусом, нижняя часть которого облицована 1 цамотом, без фланца, емкостью 150 л, загружают 280 кг алюминиевой крупы, затем его закрывают н в течение 1 час добавляют 3440 кг расплавленного бромнда цинка, нагретого до 425 С. Температура реакции повышается до 500 С и все время поддерживается на этом уровне. Так как выделяющаяся теплота реакции составляет только 900 ккал/час, достаточно естественного охлаждения окружающей атмосферы.В реакторе при 500 С устацавливается давление паров, равное 45 атм, и образуются два слоя: нижний представляет собой жидкий цинк, верхний - жидкий АВг Закрытый реактор охлаждают, вскрыва от ннжшою часть и выгружают цинковый блок весом 1 т,Способ позволяет осуществлять процесс со100% -ным выходом металла, Применим он 15 также для фторидов и йодидов, например бернллня, хрома, гафния, иридия, марганца, молибдена, ниобия, тантала, торця н цирконня. Способ получения металлов металлотермическим восстановлением их галогенидов при температуре выше температуры плавления по лучаемого металла с введением исходныхвеществ с необходимым для поддержания температуры процесса теплосодержан нем, с образованием расплава галогенида металла- восстановителя и непрерывным выводом прозо дуктов, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода н степени чистоты металла, восстановление проводят в закрытом реакционном пространстве, а галогенид восстанавливаемого металла и металл-восстановитель З 5 подают под расплав галогеннда металла-восстановителя.