को तयारी
क्याल्सियम धातुको धेरै बलियो गतिविधिको कारण, यो मुख्यतया विगतमा इलेक्ट्रोलाइटिक पिघलाएको क्याल्सियम क्लोराइड वा क्याल्सियम हाइड्रोक्साइड द्वारा उत्पादन गरिएको थियो। हालका वर्षहरूमा, घटाउने विधि बिस्तारै क्याल्सियम धातु उत्पादन गर्ने मुख्य विधि भएको छ।
घटाउने विधि भनेको भ्याकुम र उच्च तापक्रम अन्तर्गत चूना कम गर्न धातुको एल्युमिनियम प्रयोग गर्नु हो, र त्यसपछि क्याल्सियम प्राप्त गर्न सुधार गर्नु हो।
घटाउने विधिले सामान्यतया कच्चा पदार्थको रूपमा चुनढुङ्गा, क्याल्सियम क्याल्सियम अक्साइड र एल्युमिनियम पाउडरलाई घटाउने एजेन्टको रूपमा प्रयोग गर्दछ।
पल्भराइज्ड क्याल्सियम अक्साइड र एल्युमिनियम पाउडर एक निश्चित अनुपातमा समान रूपमा मिसाइन्छ, ब्लकहरूमा थिचिन्छ, र 0.01 भ्याकुम र 1050-1200 डिग्री तापमान अन्तर्गत प्रतिक्रिया गरिन्छ। क्याल्सियम वाष्प र क्याल्सियम एल्युमिनेट उत्पादन गर्दै।
प्रतिक्रिया सूत्र हो: 6CaO 2Alâ3Ca 3CaOâ¢Al2O3
कम भएको क्याल्सियम वाष्प 750-400 डिग्री सेल्सियसमा क्रिस्टलाइज हुन्छ। त्यसपछि क्रिस्टलीय क्याल्सियमलाई घना क्याल्सियम इन्गट प्राप्त गर्न आर्गनको सुरक्षामा पग्लिन्छ र कास्ट गरिन्छ।
कटौती विधि द्वारा उत्पादित क्याल्सियम को रिकभरी दर सामान्यतया लगभग 60% छ।
किनभने यसको प्राविधिक प्रक्रिया पनि अपेक्षाकृत सरल छ, हालैका वर्षहरूमा धातु क्याल्सियम उत्पादन गर्ने मुख्य विधि घटाउने विधि हो।
सामान्य अवस्थामा दहन सजिलै धातु क्याल्सियम को पिघलने बिन्दु पुग्न सक्छ, त्यसैले यो धातु क्याल्सियम को दहन को कारण हुनेछ।
पहिलेको इलेक्ट्रोलाइसिस सम्पर्क विधि थियो, जसलाई पछि तरल क्याथोड इलेक्ट्रोलाइसिसमा सुधार गरिएको थियो।
कन्ट्याक्ट इलेक्ट्रोलाइसिस पहिलो पटक १९०४ मा W. Rathenau द्वारा लागू गरिएको थियो। प्रयोग गरिएको इलेक्ट्रोलाइट CaCl2 र CaF2 को मिश्रण हो। इलेक्ट्रोलाइटिक सेलको एनोड ग्रेफाइट जस्ता कार्बनसँग लाइन गरिएको छ, र क्याथोड स्टीलले बनेको छ।
इलेक्ट्रोलाइटिक रूपमा डिसोर्ब गरिएको क्याल्सियम इलेक्ट्रोलाइटको सतहमा तैरिन्छ र स्टिल क्याथोडको सम्पर्कमा क्याथोडमा कन्डेन्स हुन्छ। जसरी इलेक्ट्रोलाइसिस बढ्छ, क्याथोड तदनुसार बढ्छ, र क्याल्शियमले क्याथोडमा गाजरको आकारको डण्डी बनाउँछ।
सम्पर्क विधिद्वारा क्याल्सियम उत्पादनका बेफाइदाहरू हुन्: कच्चा पदार्थको ठूलो खपत, इलेक्ट्रोलाइटमा क्याल्सियम धातुको उच्च घुलनशीलता, कम वर्तमान दक्षता, र खराब उत्पादन गुणस्तर (लगभग 1% क्लोरीन सामग्री)।
तरल क्याथोड विधिले तरल क्याथोडको रूपमा तामा-क्याल्सियम मिश्र धातु (१०% -१५% क्याल्सियम युक्त) र ग्रेफाइट इलेक्ट्रोडलाई एनोडको रूपमा प्रयोग गर्दछ। क्याथोडमा इलेक्ट्रोलाइटिक रूपमा डिसोर्ब गरिएको क्याल्सियम जम्मा हुन्छ।
इलेक्ट्रोलाइटिक सेल को खोल कास्ट फलाम बनेको छ। इलेक्ट्रोलाइट CaCl2 र KCI को मिश्रण हो। तामालाई तरल क्याथोडको मिश्र धातु संरचनाको रूपमा चयन गरिएको छ किनभने तामा-क्याल्सियम चरण रेखाचित्रमा उच्च क्याल्सियम सामग्री क्षेत्रमा धेरै फराकिलो कम पिघलने बिन्दु क्षेत्र छ, र 60% -65 को क्याल्सियम सामग्री भएको तामा-क्याल्सियम मिश्र धातु छ। % 700 डिग्री सेल्सियस भन्दा कम तयार गर्न सकिन्छ।
एकै समयमा, तामाको सानो वाष्प दबाबको कारण, यो आसवन समयमा अलग गर्न सजिलो छ। थप रूपमा, 60% -65% क्याल्सियम युक्त तामा-क्याल्सियम मिश्रहरूमा उच्च घनत्व (2.1-2.2g/cm³) हुन्छ, जसले इलेक्ट्रोलाइटसँग राम्रो डिलेमिनेशन सुनिश्चित गर्न सक्छ। क्याथोड मिश्र धातुमा क्याल्सियम सामग्री 62% -65% भन्दा बढी हुनु हुँदैन। हालको दक्षता लगभग 70% छ। CaCl2 प्रति किलोग्राम क्याल्सियम खपत 3.4-3.5 किलोग्राम छ।
इलेक्ट्रोलाइसिस द्वारा उत्पादित तामा-क्याल्सियम मिश्रलाई पोटासियम र सोडियम जस्ता अस्थिर अशुद्धताहरू हटाउन 0.01 टोर भ्याकुम र 750-800 डिग्री तापमानको सर्तहरूमा प्रत्येक आसवनको अधीनमा गरिन्छ।
त्यसपछि दोस्रो भ्याकुम डिस्टिलेसन 1050-1100 ° C मा गरिन्छ, क्याल्सियम गाढा हुन्छ र आसवन ट्यांकको माथिल्लो भागमा क्रिस्टलाइज हुन्छ, र अवशिष्ट तामा (10% -15% क्याल्सियम भएको) को तल छोडिन्छ। ट्याङ्की र प्रयोगको लागि इलेक्ट्रोलाइजरमा फर्कियो।
क्रिस्टलीय क्याल्सियम निकालिएको औद्योगिक क्याल्सियम हो जसको ग्रेड 98%-99% हुन्छ। यदि कच्चा माल CaCl2 मा सोडियम र म्याग्नेसियम को कुल सामग्री 0.15% भन्दा कम छ भने, तामा-क्याल्सियम मिश्र धातु â¥99% को सामग्री संग धातु क्याल्सियम प्राप्त गर्न एक पटक डिस्टिल्ड गर्न सकिन्छ।
उच्च शुद्धता क्याल्सियम उच्च भ्याकुम आसवन द्वारा औद्योगिक क्याल्सियम उपचार गरेर प्राप्त गर्न सकिन्छ। सामान्यतया, आसवन तापमान 780-820 डिग्री सेल्सियसमा नियन्त्रण गरिन्छ, र भ्याकुम डिग्री 1 × 10-4 हो। क्याल्सियममा क्लोराइडहरू शुद्ध गर्न आसवन उपचार कम प्रभावकारी हुन्छ।
नाइट्राइडलाई डिस्टिलेसन तापक्रमभन्दा तल थपेर CanCloNp को रूपमा डबल नुन बनाउन सकिन्छ। यो दोहोरो नुनमा कम वाष्पको चाप हुन्छ र सजिलै वाष्पशील हुँदैन र आसवन अवशेषमा रहन्छ।
नाइट्रोजन यौगिकहरू थपेर र भ्याकुम डिस्टिलेसनद्वारा शुद्धीकरण गरेर, क्याल्सियममा क्लोरीन, म्यांगनीज, तामा, फलाम, सिलिकन, एल्युमिनियम र निकलको योगफल 1000-100ppm र उच्च शुद्धता क्याल्सियम 99.9% 99.9% मा घटाउन सकिन्छ। प्राप्त गर्न सकिन्छ।
बाहिर निकालिएको वा रड र प्लेटहरूमा घुमाइएको, वा साना टुक्राहरूमा काटेर एयरटाइट कन्टेनरहरूमा प्याक गरिएको।
माथिका तीनवटा तयारी विधिहरू अनुसार, यो घटाउने विधिमा सरल प्राविधिक प्रक्रिया छ, कम ऊर्जा खपत हुन्छ र कम समय खपत हुन्छ, र औद्योगिक उत्पादनको लागि अधिक उपयुक्त छ भनेर देख्न सकिन्छ।
तसर्थ, घटाउने विधि हालैका वर्षहरूमा क्याल्सियम धातुको उत्पादनको लागि मुख्य विधि हो।
