Cтраница 3
Дихлорид железа дает ряд комплексных солей и твердых растворов с некоторыми хлоридами металлов. Так, при совместной кристаллизации компонентов получены соединения состава NH4C1 FeCl2 - 6H2O; LiCl - FeCl2 - 3H2O; KCl - FeCl2 - 2H2O и др. Хлорид кальция и дихлорид железа образуют эвтектическую смесь при 592 С, содержащую 44 5 % мол. [31]
По другому методу дихлорид железа получают хлорированием металлического железа хлористым водородом. Если хлорирование вести при температуре ниже 700, продукт остается в реакционном пространстве. Если же хлорирование проводить при 850 - 1000, дихлорид железа возгоняется и конденсируется в холодной части прибора. [32]
По другому методу днхлорнд железа получают хлорированием металлического железа хлористым водородом. Если хлорирование вести прп температуре ниже 700е С, продукт остается в реакционном пространстве. Если же хлорирование проводить при 850 - 1000е С, дихлорид железа иозгонясгся и конденсируется в холодной части прибора. [33]
В настоящее время основным способом получения безводноУо хлорида железа является хлорирование металлического скрапа. По этому методу разработаны процессы фирмами Де Нора ( Италия), БАСФ ( ФРГ), ведутся работы и в ряде других стран. В патентах, принадлежащих этим фирмам, основное внимание уделено уменьшению попутного образования дихлорида железа. В другом пантенте [38] обусловлена высота слоя скрапа в пределах 100 - 400 мм. В этих условиях сводится к минимуму возможность восстановления паров РеС13 по мере их прохождения через слой шихты. Учитывая наличие в скрапе некоторого количества окалины ( оксидов железа) предлагается добавлять к хлору 1 - 10 % объемн. Это исключает попадание кислородных соединений в продукт и уменьшает скапливание шлака в хлораторе. В патенте [40] предусмотрено использование твердого восстановителя. Над зоной реакции размещают слой древесного угля или кокса с размерами зерен 10 - 30 мм. Пары РеС13 перед выходом из реактора проходят через слой, который одновременно выполняет роль восстановителя и фильтра. [34]
При таком ходе процесса тетрахлорид кремния образуется без прямого действия малорастворимого в расплаве хлора на взвешенные частицы ферросилиция. Обе стадии осуществляются либо при взаимодействии расплава с твердыми частицами, либо при действии газа на расплав, поэтому реакции протекают относительно быстро. Подробно изучена кинетика каждой стадии в отдельности. Показано, что дихлорид железа окисляется хлором в расплаве в диффузионной области. [35]
Для получения растворов хлорида железа используют стальную стружку и хлор. Часть готового раствора РеС13 восстанавливают с помощью стальной стружки до 32 % - ного раствора РеС12 и затем раствор дихлорида железа окисляют хлором до получения 35 - 45 % - ного раствора трихлорида железа. Растворы хлорида железа получают также улавливанием абгазного хлора отработанными травильными растворами или какими-либо другими растворами, содержащими FeClo. По патенту [64], промышленные отходы дихлорида железа концентрируют выпариванием с внешним подводом тепла и хлорируют, подавая испаренный хлор. [36]
В самом простом методе - нанесении покрытия путем распыления алюминия ( металлизация) - толщина слоя должна быть примерно 0 3 мм. Кроме того, этот метод требует продолжительного ( до 5 ч) отжига и наличия тонкого покрытия из расплавленного стекла во избежание окисления в процессе отжига. При порошковом алитировании очищенные от окалины изделия загружают в герметизированную емкость, содержащую смесь 40 % алюминиевой пудры, 60 % окиси алюминия и добавок хлорида аммония, графита или цинка. В основе этого процесса лежит реакция обмена между хлоридом алюминия в газовой фазе и железом, в результате которой образуется дихлорид железа и алюминий. [37]
В результате сбраживания шлама метана выделяется в 1 5 - 2 раза больше. Расход хлорида железа около 30 г / м3 сточных вод. Хлорид железа применяют в качестве катализатора в процессах органического синтеза, окисления нефтяных битумов, при получении термостойких смол и др. Он является энергичным хлорирующим агентом, вследствие чего может быть использован для избирательного извлечения отдельных компонентов руд, например из полиметаллических сульфидных руд. Растворы хлорида железа обладают более мягкими травильными свойствами, чем соляная кислота. Их применяют для травления плат печатного монтажа в различных приборах радиопромышленности, вычислительной техники и полиграфической промышленности, а также для травления медной фольги и металлических деталей перед нанесением гальванопокрытий. Известно применение хлорида железа как добавки к портландцементу для ускорения процесса схватывания, в качестве пигмента для окраски асбоцементных плиток или других декоративных облицовочных материалов. Дихлорид железа используют в замкнутом цикле получения водорода термохимическим разложением воды. [38]
Побочные реакции, приводящие к образованию дихлорида железа, особенно вредны для промышленного процесса. Вследствие малой летучести дихлорид остается на поверхности железа и процесс практически прекращается. Кроме того, готовый продукт загрязняется примесью низшего хлорида. Реакция восстановления FeCl3 протекает довольно энергично. На ход реакции влияют измельчение металлического сырья и степень заполнения реакционного аппарата. При плотном заполнении реактора ( например, опилками) выделяющийся дихлорид железа способствует образованию пробки в реакционной зоне. При неплотном заполнении аппарата ( например, обрезками труб) образовавшийся дихлорид под действием избытка хлора переходит в три-хлорид железа. [39]
Травление стали соляной кислотой получило широкое распространение, когда были разработаны технологические схемы, в которых процессы выделения и разложения хлорида железа были совмещены в одном аппарате. Из зарубежных публикаций известны пять вариантов осуществления этого процесса, отличающихся друг от друга в основном типом реактора для окисления дихлорида железа. Основной принцип процесса для всех вариантов является общим. Он заключается в следующем. Травильный раствор, подлежащий регенерации, распыляется в реакторе при температуре 500 - 800 С. При этих условиях и в присутствии кислорода воздуха происходят испарение воды и разложение дихлорида железа на оксид железа и хлорид водорода. Образующийся оксид железа осаждается или в самом реакторе или в последующем пылеотделителе и извлекается как побочный продукт. Из газовой смеси, содержащей хлорид водорода, пары воды и газообразные продукты горения, хлорид водорода выделяют поглощением водой и в виде соляной кислоты возвращают на травление. Как уже сказано выше, в зависимости от типа реактора для окисления дихлорида железа установки делятся на пять вариантов. [40]
Причины электрохимической гетерогенности поверхности металлов разнообразны: ее структурная и химическая неоднородность, структурная неоднородность защитных пленок, неравномерность распределения деформаций в металле вследствие остаточных внутренних напряжений после термической и механической обработки и др. Практически чаще всего в возникновении электрохимической гетерогенности участвует не одни какой-либо фактор, а несколько. В результате в металле возникает множество гальванических микроэлементов с мнкроэлсктродамп очень малой площади, контакт ме кду которыми осуществляется непосредственно. Таким образом, корродирующий металл представляет собой многоэлектродпын гальванический элемент. Однако электрохимическая коррозия может проходить не только за счет действия гальванических микроэлементов, но и за счет гальванических электродов сравнительно больших площадей. Эта система, как показано на рис. 42, представляет собой гальванический элемент, во внутренней цепи которого железо является анодом, а медь - катодом. Атомы железа, отдавая но два электрона атомам меди, переходят в раствор в виде ионов Fe2 и с хлорид-ионами среды образуют дихлорид железа, а ноны водорода движутся к катоду ( меди), где, принимая электроны, разряжаются. Образовавшийся водород частично удерживается поверхностью катода, частично удаляется в виде п: шрьков. Если к катоду не подводится кислород, то катод постепенно поляризуется, а его потенциал становится более отрицательным и в конце концов сравнивается с потенциалом анода, что вызывает прекращение тока и замедление коррозии. Таким образом, в этом случае поляризация электродов играет положительную роль - если бы ее не было, то процесс коррсмии протекал бы беспрепятственно. [41]
Железные опилки или стружки помещают прямо в фарфэровую трубку-реактор, соединенную с источником сухого хлористого водорода и с приемником, который надевают на конец реактора, обернутый асбестом. Приемником может служить кварцевая колба или шамотовый стакан. Приемник должен непосредственно соприкасаться с раскаленной частью трубчатой электропечи, в коюрой находится реакыр. Вытеснив из трубки воздух хлористым водородом, ее нагревают в токе хлористого водорода до 900 или Несколько выше. Образующийся дихлорид железа собирается в приемнике. Дяя того чтобы продукт не конденсировался в трубке, отводящий конец ее должен быть раскален, а следовательно, должен быть коротким. Можно также эту часть прибора обогревать дополнительно пламенем газовой горелки. Если выходное отверстие трубки все же закупоривается дихлоридом железа, его прочищают железным стержнем, который вводится в отверстие трубки через дно шамотового стакана. Однако в этом случае бывает трудно предупредить окисление получаемого продукта. [42]
Травление стали соляной кислотой получило широкое распространение, когда были разработаны технологические схемы, в которых процессы выделения и разложения хлорида железа были совмещены в одном аппарате. Из зарубежных публикаций известны пять вариантов осуществления этого процесса, отличающихся друг от друга в основном типом реактора для окисления дихлорида железа. Основной принцип процесса для всех вариантов является общим. Он заключается в следующем. Травильный раствор, подлежащий регенерации, распыляется в реакторе при температуре 500 - 800 С. При этих условиях и в присутствии кислорода воздуха происходят испарение воды и разложение дихлорида железа на оксид железа и хлорид водорода. Образующийся оксид железа осаждается или в самом реакторе или в последующем пылеотделителе и извлекается как побочный продукт. Из газовой смеси, содержащей хлорид водорода, пары воды и газообразные продукты горения, хлорид водорода выделяют поглощением водой и в виде соляной кислоты возвращают на травление. Как уже сказано выше, в зависимости от типа реактора для окисления дихлорида железа установки делятся на пять вариантов. [43]