Металлургия редких металлов.

БУКИНИСТ

Индекс книги: 00243.
ББК 34.33. Металлургия цветных металлов. Металлургия редких металлов.

А.Н. Зеликман. О.Е. Крейн. Г.В. Самсонов.

Издательство МЕТАЛЛУРГИЯ. М. 1978 г. 560 с. 149 ил. 53 табл.

В книге описаны процессы производства важнейших редких металлов: вольфрама, молибдена, тантала, ниобия, циркония, титана, редкоземельных металлов, германия, галлия, индия, таллия, рения. Рассмотрены физико-химические свойства, области применения, источники сырья, основные способы переработки сырья и технология производства чистых металлов.

Книга предназначена в качестве учебного пособия для учащихся металлургических техникумов; может быть полезна инженерно-техническим работникам промышленности редких металлов.

ОГЛАВЛЕНИЕ.

РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ.

ТУГОПЛАВКИЕ МЕТАЛЛЫ.

Глава 1. Вольфрам.

Общие сведения о вольфраме. Краткие исторические сведения. Свойства вольфрама. Свойства соединений вольфрама. Области применения.

Минералы, руды и рудные концентраты. Минералы вольфрама. Руды и месторождения вольфрама. Обогащение вольфрамовых руд.

Способы переработки вольфрамовых концентратов.

Разложение вольфрамовых концентратов щелочными реагентами. Спекание с содой. Автоклавно-содовый способ разложения. Разложение вольфрамитовых концентратов растворами едкого натра.

Переработка растворов вольфрамата натрия. Очистка растворов от примесей. Получение вольфрамовой кислоты из растворов вольфрамата натрия. Экстракционный способ переработки растворов вольфрамата натрия.

Разложение шеелитовых концентратов кислотами.

Очистка вольфрамовой кислоты.

Получение трехокиси вольфрама и контроль качества продукции.

Технико-экономические показатели производства вольфрамового ангидрида.

Способы производства вольфрама.

Восстановление трехокиси вольфрама водородом. Физико-химические условия восстановления. Печи для восстановления. Режимы восстановления. Режимные факторы, определяющие размер зерен вольфрамового порошка. Контроль зернистости вольфрамового порошка.

Производство компактного вольфрама методом порошковой металлургии. Прессование заготовок (штабиков) из вольфрамового порошка. Спекание. Механизм спекания. Контроль качества спеченных штабиков. Формирование и спекание крупных заготовок и изделий.

Плавка вольфрама.

Обработка вольфрама давлением. Непровисающая вольфрамовая проволока.

Глава 2. Молибден.

Общие сведения о молибдене. Краткие исторические сведения. Свойства молибдена. Свойства соединений молибдена. Области применения.

Минералы, руды и рудные концентраты. Руды и месторождения молибдена. Обогащение молибденовых руд.

Способы переработки стандартных молибденитовых концентратов.

Окислительный обжиг молибденитовых концентратов. Теоретические основы. Практика обжига.

Производство чистой трехокиси молибдена. Способ возгонки. Гидрометаллургический способ переработки молибденовых огарков. Извлечение молибдена из хвостов после выщелачивания огарков. Ионообменное извлечение молибдена из маточных растворов. Термическое разложение парамолибдата аммония. Извлечения молибдена в готовый продукт и структура себестоимости.

Переработка низкосортных молибденитовых концентратов на молибдат кальция.

Переработка молибденитовых концентратов и промпродуктов с использованием гидрометаллургических способов разложения молибденита.

Производство молибдена.

Производство компактного молибдена. Способ порошковой металлургии. Плавка молибдена.

Обработка молибдена давлением.

Глава 3. Тантал и ниобий.

Общие сведения о тантале и ниобии. Свойства тантала и ниобия. Свойства химических соединений. Области применения.

Минералы, руды и рудные концентраты.

Переработка концентратов танталита-колумбита. Разложение плавиковой кислотой. Разложение сплавлением со щелочами.

Переработка титано-ниобиевых концентратов. Способ хлорирования. Сернокислотный способ переработки лопарита.

Разделение тантала и ниобия и очистка их соединений от примесей других элементов. Дробная кристаллизация комплексных фторидов. Экстракция. Разделение тантала и ниобия ректификацией хлоридов. Селективное восстановление хлоридов.

Производство металлических тантала и ниобия.

Натриетермический способ производства порошков тантала и ниобия.

Карботермический способ получения ниобия и тантала.

Алюминотермический способ получения ниобия и тантала из пятиокисей.

Получение тантала и ниобия восстановлением из хлоридов.

Производство тантала и ниобия электролизом. Электролитическое получение тантала. Конструкция электролизера и режим электролиза. Электролитическое рафинирование тантала и ниобия.

Производство компактных тантала и ниобия. Способ порошковой металлургии. Плавка ниобия и тантала.

Обработка тантала и ниобия давлением.

Регенерация металлических отходов тантала и ниобия.

Глава 4. Титан.

Общие сведения о титане. Краткие исторические сведения. Свойства титана. Свойства соединений титана. Области применения.

Минералы, руды и рудные концентраты.

Продукты переработки титановых концентратов.

Восстановительная плавка ильменита.

Получение искусственного рутила из ильменитовых концентратов.

Производство четыреххлористого титана. Физико-химические основы процесса. Практика хлорирования. Пылеулавливание и конденсация хлоридов.

Очистка технического четыреххлористого титана.

Технико-экономические показатели производства четыреххлористого титана.

Техника безопасности и охрана труда в производстве четыреххлористого титана. Требования к аппаратуре и вентиляции цехов. Правила безопасности обслуживающего персонала.

Способы производства титана.

Восстановление четыреххлористого титана магнием. Физико-химические основы процесса. Аппаратура и технологические режимы магниетермического восстановления. Вакуумная сепарация реакционной массы. Извлечение титановой губки и ее обработка. Технико-экономические показатели производства магниетермического титана.

Восстановление четыреххлористого титана натрием.

Восстановление двуокиси титана. Восстановление кальцием. Восстановление гидридом кальция.

Электролитическое рафинирование титана и сплавов на его основе.

Термический метод рафинирования титана.

Производство компактного титана. Дуговая плавка. Способ порошковой металлургии.

Глава 5. Цирконий и гафний.

Общие сведения о цирконии и гафнии. Свойства циркония и гафния. Свойства химических соединений. Области применения циркония. Области применения гафния.

Минералы, руды и рудные концентраты.

Продукты переработки циркониевых концентратов.

Способы разложения цирконовых концентратов.

Разложение циркона спеканием с содой.

Разложение циркона спеканием с карбонатом кальция.

Выделение циркония из солянокислых и сернокислых растворов. Выделение оксихлорида циркония. Гидролитическое выделение основных сульфатов. Выделение циркония в составе кристаллогидрата сульфата циркония.

Переработка циркона спеканием с фторосиликатом калия.

Углетермическое вскрытие циркона с получением карбида или карбонитрида.

Производство четыреххлористого циркония.

Способы разделения гафния и циркония. Фракционная кристаллизация комплексных фторидов. Экстракционное разделение. Методы ионного обмена. Ректификация. Избирательное восстановление хлоридов.

Способы производства циркония.

Магниетермический способ восстановления хлорида циркония.

Восстановление фторцирконата калия натрием.

Получение циркония электролизом.

Иодидный способ рафинирования циркония.

Технология производства компактного циркония. Дуговая и электроннолучевая плавка. Порошковая металлургия циркония.

Получение металлического гафния.

РАЗДЕЛ ВТОРОЙ.

РАССЕЯННЫЕ МЕТАЛЛЫ.

Глава 6. Рений.

Общие сведения о рении. История открытия. Свойства рения. Свойства соединений рения. Области применения.

Источники сырья. Поведение рения при переработке молибденитовых концентратов. Поведение рения в производстве меди.

Извлечение рения из различных отходов переработки молибденитовых концентратов. Извлечение рения из пыли газоходов и шламов электрофильтров. Сорбционные и ионообменные способы концентрирования рения. Экстракционные способы извлечения и концентрирования рения.

Получение рения. Восстановление перрената калия водородом. Восстановление перрената аммония водородом. Получение порошкообразного рения электролизом. Термическая диссоциация галогенидов.

Получение компактного рения.

Глава 7. Германий.

Общие сведения о германии. Свойства германия. Свойства соединений германия. Области применения.

Источники сырья. Поведение германия при переработке сульфидного сырья. Поведение германия в производстве чугуна и стали. Поведение германия при переработке углей.

Извлечение германия из различных видов сырья. Способы первичной обработки продуктов, содержащих германий. Получение германиевых концентратов.

Примеры технологических схем извлечения германия из сырья. Извлечение германия из германиевых флотационных концентратов. Извлечение германия из пылей при переработке медных концентратов. Извлечение германия из пыли агломерационного обжига цинковых концентратов. Извлечение германия из продуктов переработки углей.

Получение технического тетрахлорида германия из концентратов.

Получение технического тетрахлорида из отходов, содержащих германий.

Очистка четыреххлористого германия и получение двуокиси германия. Очистка экстракцией соляной кислотой. Очистка дистилляцией и ректификацией. Получение двуокиси германия. Меры по обеспечению чистоты в производстве двуокиси германия.

Получение германия.

Очистка германия и получение монокристаллического германия. Очистка фракционной кристаллизацией. Получение монокристаллического германия. Контроль качества германия.

Глава 8. Галлий.

Общие сведения о галлии. Свойства галлия. Свойства соединений галлия. Области применения.

Источники сырья.

Поведение галлия в производстве глинозема и алюминия.

Получение галлиевого концентрата из алюминатных растворов. Растворы содово-известкового способа Растворы процесса Байера.

Получение галлия. Электролитическое выделение галлия. Цементация галлия.

Получение галлия высокой чистоты.

Глава 9. Индий.

Общие сведения об индии. Свойства индия. Свойства соединений индия. Области применения.

Источники сырья.

Поведение индия в производстве цинка, свинца и олова. Пирометаллургическое производство цинка. Гидрометаллургическое производство цинка. Производство свинца. Производство олова.

Извлечение индия из обогащенных им продуктов. Получение индиевых концентратов. Экстракционное извлечение индия. Способы избирательной цементации.

Получение чернового индия.

Примеры технологических схем производства черного индия.

Рафинирование черного индия. Химические способы Электрохимические способы Вакуумная дистилляция. Зонная плавка и вытягивание слитка из расплава.

Глава 10. Таллий.

Общие сведения о таллии. Свойства таллия. Свойства соединений таллия. Области применения.

Источники сырья.

Извлечение таллия из производственных отходов.

Получение таллиевого концентрата.

Получение технического таллия.

Примеры технологических схем.

Получение металла высокой чистоты.

РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ.

РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ.

Глава 11. Редкоземельные металлы (лантаноиды).

Общие сведения о редкоземельных металлах. Место РЗЭ в периодической системе элементов и их электронная структура. Краткие сведения из истории открытия лантаноидов. Физические свойства Химические свойства. Свойства соединений РЗЭ, выделяемых из растворов. Области применения.

Источники сырья.

Переработка монацитовых концентратов. Сернокислотный способ. Щелочной способ.

Переработка бастнезита.

Разделение редкоземельных элементов. Методы дробного осаждения и дробной кристаллизации. Избирательное окисление. Избирательное восстановление. Разделение РЗЭ экстракцией. Разделение с помощью ионообменных смол.

Получение редкоземельных металлов. Исходные соединения для производства металлов. Материалы для плавки редкоземельных металлов. Электролитическое получение редкоземельных металлов. Металлотермическое получение лантаноидов.

Очистка редкоземельных металлов дистилляцией.