Способ получения карбонилов металлов хрома, молибдена и вольфрама и производство порошков этих металлов

Способ получения карбонилов металлов хрома, молибдена и вольфрама и производство порошков этих металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Мв 149224

Класс 40а, 46„

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа Л 1б!

H. А. Белозерский и О. Д. Кричевская

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОНИЛОВ МЕТАЛЛОВ ХРОМА, МОЛИБДЕНА И ВОЛЬФРАМА И ПРОИЗВОДСТВО ПОРОШКОВ

ЭТИХ МЕТАЛЛОВ

Заявлено 20 апреля 1960 г. за № 664268/22 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бн>ллетене изобретений» ¹ 1.5 за 1962 г.

Известны способы получения карбонилов металлов хрома, молибдена и вольфрама и производства порошков этих металлов путем термического разложения карбонилов.

С целью упрощения технологического процесса получения карбонилов металлов хрома, молибдена и вольфрама, предлагается способ, который заключается в том, что исходные хлориды этих металлов в сухом виде обрабатывают окисью углерода, при 100 — 300 и давлении

250 ати и выше в присутствии катализатора хлористого алюминия и (или) паров бензола или без них и металлов восстановителей — желза, меди, сплава Дюара, алюминия, магния, цинка и других, а полученные в результате такого процесса карбонилы металлов после их очистки подвергают термическому разложению. Например, карбопил молибдена разлагают при 300 — 1200, карбонил вольфрама — при

"00 †12 в присутствии углекислоты или другого инертного газа.

Для получения карбонилов хрома, молибдена или вольфама в качестве исходного материала применяются треххлорный хром, пятихлористый молибден или шестихлористый вольфрам, по возможности не загрязненные оксихлоридами.

Получение высших хлоридов хрома, молибдена или вольфрама, не загрязненных оксихлоридами, может быть осуществлено обработкой исходного материала элементарным хлором или парами четыреххлористого углерода при повышенных температурах, Процесс мохкет быть осуществлен в шахтной печи, в расплаве или в печи кипящего слоя.

В качестве исходного материала служат руды, кондиционные или некондиционные рудные концентраты, промпродукты обогащения руд и т. д. Для приготовления пятихлористого молибдена используются молибденитовые руды и концентраты (промпродукты); для производства № 149224 шестихлористого вольфрама — гюбнеритовые и ферберитовые руды, промпродукты и концентраты в смеси с древесным углем; для приготовления хлоридов хрома — хромистый железняк, также с добавкой древесного угля.

Подготовка исходного материала для хлорирования состоит в брикетировании или окомковывании. В обоих случаях подготовка материала завершается кальцинированием. Предпочтительная величина брикетов или окомкованного материала 20 — 30 мм. Длительность кальцинации при 800 (без доступа воздуха) составляет 10 — 12 час.

Температура хлорирования вольфрамсодержащих материалов составляет 800, молибденсодержащих 500 — 600 и хромистого железняка — 600 . Продолжительность операции хлорирования для вольфрами молибденсодержащих материалов равна 20 — 24 час, для хромистого железе1яка — 36 Iac.

В процессе хлорирования вольфрам- и молибденсодержащего материала Образующиеся легколетучие шестихлористый Вольфрам и пяти хлористый молибден отгоняются из исходного материала, конденсиру;отся В сборниках, имеющих температуру 200 — 250 и отделяются таким образом от треххлорного железа и полухлористой серы- (при хлорировании молибденита) .

Хлорирование хромистого железняка при температуре 600 позволяет получить треххлорный хром в нелетучем остатке, отделив его от железа и алюминия, образующих летучие хлориды. Хлорид хрома для отделения от непрореагировавшей руды возгоняют при температуре

1000 — 1200 .

Синтез карбонилов хрома, молибдена и вольфрама осуществляется путем воздействия на полученные хлориды окисью углерода при температурах 100 — 300 и давлении 250 ати и выше в присутствии восстановителя. В качестве восстановителей используются железо, медь, сплаВ Д!Оара, ал10минии, магни14, цинк и др. В Виде мелких Опилок

Is III стружки. Перед загрузкой а реактор pJIEI достиекен III более noziHOI-o контакта и равномерного распределения хлориды тщательно перемеш1;ваются с восстановителем или брикетируются.

Б ходе синтеза осуществляется принудительная циркуляция реакционного газа (окиси углерода) до 7 обменов в час, Образующийся карбонил конденсируется B Охла>кдаемых сборниках. Прямое извлечение хрома, молибде ia нли вольфрама из хлорида в карбонил составляет 10 — 80%. Остатки после синтеза карбонила направляются на повторноc хлорировàEIèå и карбонилирсвание. С учетом оооротов извлечe

IiEIe металла из исходного сырья в карбэнил составляет 97,5%.

Очистку сырых карбонилов производят в три стадии. Сначала сырОН кароонил перегоняют с водяным паром, чт0011 Отделить ocEIoBH) Io массу примесей, затем перегна:Iный кароонил перемешиВаеот В шаровой мельнице с 5 — 20% раствором едкого натра в течение 2 — 3 часов для гидролиза учлененных летучих соединений посторонних металлов и

1 далее вновь перегоняется с водяным паром.

Очищенный карбонил отсасывается и высушивается в вакуумном шкафу при комнатной температуре над хлористым кальцием. Потери продукта в операции очистки не превышают 0,5%. Содержание примесей в очищенных карбонилах по спектральному анализу не превышаег в сумме 0,003%.

Термическое разложение карбонилов хрома, молибдена и волфрама осуществляют одним из следующих четырех способов, различа1ошихся в частности вариантами подачи карбонила в нагретое пространство разложителя, По первому варианту твердый карбонил подают в разложитель сверху, например винтом Архимеда; по второму — тонкоизмельченный твердый карбонпл подают распылением через форсунку; по третьему — раствор карбонила подают через форсунку какой-либо подходящей инертной жидкостью; по четвертому — пары карбонила подают нагретым инертным газом.

Термическое разложение карбонилов проводится при температуре

400 — 1200 .в нагретой зоне разложителя. В зависимости от температурvoto режима разложения получающиеся порошки металлических хрома, молибдена и вольфрама имеют различное содержание углерода, Наименьшее содержание углерода получено в порошке, выделенном термическим разложением карбонила при температурах выше 900 . На уменьшение содержания углерода в порошке положительное воздействие оказывает также создание в разложителе слабоокислительной ат ..осферы.

При термическом разложении происходит полное выделение металла из карбонила. Механические потери не превышают 0,5%.

Для удаления углерода получаемые карбонильные порошки хрома, молибдена и вольфрама обрабатывают в атмосфере водорода или в вакууме при температуре 800 †11 .

Пре7мст изобретения

Способ получения hBp60HH loB iIPTB.7 7DB хром а, з1олибдсна H Bolbфрама и производство порошков этих метал toB термическим разлохкением карбонилов, о тл ll ч а ю щи и с я тем, что, с целью упрощения технологического процесса получения кароонилов металлов хрома, молибдена и вольфрама, исходные хлориды металлов хрома, молибдена и вольфрама в сухом виде обрабатывают окисью углерода при 100 — 300 и давлении 250 ати и выше в присутствии катализатора хлористого алюминия и (или) паров бензола илн без них и металлов восстановителей-— железа, меди, сплава 1,1оара, алюминия, магния, цинка и других, а полученные в результате такого процесса карбонилы металлов после ttx очистки подвергают термическому разложению, например, карбон 1л молибдена разлагают при 300 — 1200, карбонил вольфрама — прп

300 — 1000,в присутствии углекислоты или другого инертного газа.

Составитель В, А. Иванов

Редактор А. И. Дышельман

Техред Т. П, Курилко Корректор И. A. Шпынева

Подп. к пен. 23 3: 11-62 г. формат бум. 70;(1081/16 Объем 0,26 изд. л.

Зак. 7836 Тираж 700 Цена 4 коп.

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров CCCF

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.

Типографии ЦБТИ, Москва, Петровка, !4.