Il-preparazzjoni ta
Minħabba l-attività qawwija ħafna tal-metall tal-kalċju, kien prodott prinċipalment minn klorur tal-kalċju imdewweb elettrolitiku jew idrossidu tal-kalċju fil-passat. F'dawn l-aħħar snin, il-metodu ta 'tnaqqis gradwalment sar il-metodu ewlieni ta' produzzjoni tal-metall tal-kalċju.
Il-metodu ta 'tnaqqis huwa li tuża l-aluminju tal-metall biex tnaqqas il-ġir taħt vakwu u temperatura għolja, u mbagħad tirrettifika biex tikseb il-kalċju.
Il-metodu ta 'tnaqqis normalment juża ġebla tal-ġir bħala materja prima, ossidu tal-kalċju kalċinat u trab tal-aluminju bħala aġent li jnaqqas.
L-ossidu tal-kalċju polverizzat u t-trab tal-aluminju jitħalltu b'mod uniformi f'ċertu proporzjon, ippressat fi blokki, u rreaġixxew taħt 0.01 vakwu u 1050-1200 â temperatura. Jiġġeneraw fwar tal-kalċju u aluminat tal-kalċju.
Il-formula tar-reazzjoni hija: 6CaO 2Alâ3Ca 3CaOâ¢Al2O3
Il-fwar tal-kalċju mnaqqas jikkristallizza f'750-400°C. Il-kalċju kristallin imbagħad jiġi mdewweb u fondut taħt il-protezzjoni ta 'argon biex jinkiseb ingott tal-kalċju dens.
Ir-rata ta 'rkupru tal-kalċju prodott bil-metodu ta' tnaqqis hija ġeneralment ta 'madwar 60%.
Minħabba li l-proċess teknoloġiku tiegħu huwa wkoll relattivament sempliċi, il-metodu ta 'tnaqqis huwa l-metodu ewlieni għall-produzzjoni tal-kalċju metalliku f'dawn l-aħħar snin.
Il-kombustjoni f'kundizzjonijiet normali tista 'faċilment tilħaq il-punt tat-tidwib tal-kalċju metalliku, għalhekk se tikkawża l-kombustjoni tal-kalċju metalliku.
L-elettroliżi preċedenti kienet il-metodu ta 'kuntatt, li aktar tard ġie mtejjeb għall-elettroliżi tal-katodu likwidu.
L-elettroliżi tal-kuntatt ġiet applikata għall-ewwel darba minn W. Rathenau fl-1904. L-elettrolit użat huwa taħlita ta 'CaCl2 u CaF2. L-anodu taċ-ċellula elettrolitika huwa miksi bil-karbonju bħall-grafita, u l-katodu huwa magħmul mill-azzar.
Il-kalċju desorbit b'mod elettrolitiku floats fuq il-wiċċ ta 'l-elettrolit u jikkondensa fuq il-katodu f'kuntatt mal-katodu ta' l-azzar. Hekk kif l-elettroliżi timxi 'l quddiem, il-katodu jogħla kif xieraq, u l-kalċju jifforma virga f'forma ta' zunnarija fil-katodu.
L-iżvantaġġi tal-produzzjoni tal-kalċju b'metodu ta 'kuntatt huma: konsum kbir ta' materja prima, solubilità għolja tal-Kalċju Metall fl-elettrolit, effiċjenza baxxa tal-kurrent, u kwalità fqira tal-prodott (madwar 1% kontenut ta 'klorin).
Il-metodu tal-katodu likwidu juża liga tar-ram-kalċju (li fiha 10% -15% kalċju) bħala l-katodu likwidu u l-elettrodu tal-grafita bħala l-anodu. Il-kalċju desorbit elettrolitikament jiġi depożitat fuq il-katodu.
Il-qoxra taċ-ċellula elettrolitika hija magħmula minn ħadid fondut. L-elettrolit huwa taħlita ta 'CaCl2 u KCI. Ir-ram jintgħażel bħala l-kompożizzjoni tal-liga tal-katodu likwidu minħabba li hemm reġjun ta 'punt tat-tidwib baxx wiesa' ħafna fir-reġjun ta 'kontenut għoli ta' kalċju fid-dijagramma tal-fażi tar-ram-kalċju, u liga tar-ram-kalċju b'kontenut ta 'kalċju ta' 60% -65 % jistgħu jiġu ppreparati taħt 700 °C.
Fl-istess ħin, minħabba l-pressjoni tal-fwar żgħira tar-ram, huwa faċli li tissepara waqt id-distillazzjoni. Barra minn hekk, ligi tar-ram-kalċju li fihom 60% -65% kalċju għandhom densità ogħla (2.1-2.2g/cm³), li jistgħu jiżguraw delamination tajba mal-elettrolit. Il-kontenut tal-kalċju fil-liga tal-katodu m'għandux jaqbeż 62% -65%. L-effiċjenza attwali hija ta 'madwar 70%. Il-konsum ta 'CaCl2 għal kull kilogramma ta' kalċju huwa 3.4-3.5 kilogrammi.
Il-liga tar-ram-kalċju prodotta bl-elettroliżi hija soġġetta għal kull distillazzjoni taħt il-kundizzjonijiet ta 'vakwu ta' 0.01 Torr u temperatura ta '750-800 â biex tneħħi impuritajiet volatili bħall-potassju u s-sodju.
Imbagħad it-tieni distillazzjoni bil-vakwu titwettaq f'1050-1100 ° C, il-kalċju jiġi kkondensat u kristallizzat fil-parti ta 'fuq tat-tank tad-distillazzjoni, u r-ram residwu (li fih 10% -15% kalċju) jitħalla fil-qiegħ tal- tank u rritornat lill-elettrolizzatur għall-użu.
Il-kalċju kristallin meħud huwa kalċju industrijali bi grad ta '98% -99%. Jekk il-kontenut totali tas-sodju u l-manjeżju fil-materja prima CaCl2 huwa inqas minn 0.15%, il-liga tar-ram-kalċju tista 'tiġi distillata darba biex tikseb kalċju metalliku b'kontenut ta' â¥99%.
Kalċju ta 'purità għolja jista' jinkiseb billi jiġi ttrattat il-kalċju industrijali b'distillazzjoni ta 'vakwu għoli. Ġeneralment, it-temperatura tad-distillazzjoni hija kkontrollata biex tkun 780-820 ° C, u l-grad tal-vakwu huwa 1 × 10-4. It-trattament tad-distillazzjoni huwa inqas effettiv għall-purifikazzjoni tal-kloruri fil-kalċju.
In-nitrur jista 'jiġi miżjud taħt it-temperatura tad-distillazzjoni biex jifforma melħ doppju fil-forma ta' CanCloNp. Dan il-melħ doppju għandu pressjoni tal-fwar baxxa u ma jkunx volatili faċilment u jibqa 'fil-fdal tad-distillazzjoni.
Billi żżid il-komposti tan-nitroġenu u l-purifikazzjoni permezz ta 'distillazzjoni fil-vakwu, is-somma tal-elementi ta' impurità kloru, manganiż, ram, ħadid, silikon, aluminju u nikil fil-kalċju tista 'titnaqqas għal 1000-100ppm, u kalċju ta' purità għolja ta '99.9% -99.99% jistgħu jinkisbu.
Estruż jew irrumblat f'vireg u pjanċi, jew maqtugħin f'biċċiet żgħar u ppakkjati f'kontenituri mitbuq.
Skont it-tliet metodi ta 'preparazzjoni ta' hawn fuq, wieħed jista 'jara li l-metodu ta' tnaqqis għandu proċess teknoloġiku sempliċi, jikkonsma inqas enerġija u jikkonsma inqas ħin, u huwa aktar adattat għall-produzzjoni industrijali ta '
Għalhekk, il-metodu ta 'tnaqqis huwa l-metodu ewlieni għall-produzzjoni ta' Metall tal-Kalċju f'dawn l-aħħar snin.
