Ang paghahanda ng
Dahil sa napakalakas na aktibidad ng Calcium Metal, ito ay pangunahing ginawa ng electrolytic molten calcium chloride o calcium hydroxide sa nakaraan. Sa mga nagdaang taon, ang paraan ng pagbabawas ay unti-unting naging pangunahing paraan ng paggawa ng Calcium Metal.
Ang paraan ng pagbabawas ay ang paggamit ng metal na aluminyo upang bawasan ang dayap sa ilalim ng vacuum at mataas na temperatura, at pagkatapos ay itama upang makakuha ng calcium.
Ang paraan ng pagbabawas ay karaniwang gumagamit ng limestone bilang hilaw na materyal, calcined calcium oxide at aluminum powder bilang reducing agent.
Ang pinulbos na calcium oxide at aluminyo na pulbos ay pinaghalong pare-pareho sa isang tiyak na proporsyon, pinindot sa mga bloke, at tumutugon sa ilalim ng 0.01 vacuum at 1050-1200 â na temperatura. Pagbuo ng calcium vapor at calcium aluminate.
Ang formula ng reaksyon ay: 6CaO 2Alâ3Ca 3CaOâ¢Al2O3
Ang pinababang singaw ng calcium ay nag-kristal sa 750-400°C. Ang mala-kristal na kaltsyum ay pagkatapos ay natunaw at na-cast sa ilalim ng proteksyon ng argon upang makakuha ng isang siksik na calcium ingot.
Ang rate ng pagbawi ng calcium na ginawa sa pamamagitan ng paraan ng pagbabawas ay karaniwang tungkol sa 60%.
Dahil ang teknolohikal na proseso nito ay medyo simple din, ang paraan ng pagbabawas ay ang pangunahing paraan para sa paggawa ng metal na calcium sa mga nakaraang taon.
Ang pagkasunog sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay madaling maabot ang natutunaw na punto ng metal na kaltsyum, kaya magiging sanhi ito ng pagkasunog ng metal na kaltsyum.
Ang naunang electrolysis ay ang contact method, na kalaunan ay napabuti sa liquid cathode electrolysis.
Ang contact electrolysis ay unang inilapat ni W. Rathenau noong 1904. Ang electrolyte na ginamit ay pinaghalong CaCl2 at CaF2. Ang anode ng electrolytic cell ay nilagyan ng carbon tulad ng graphite, at ang katod ay gawa sa bakal.
Ang electrolytically desorbed na calcium ay lumulutang sa ibabaw ng electrolyte at namumuo sa cathode na nakikipag-ugnayan sa steel cathode. Habang umuusad ang electrolysis, tumataas ang cathode nang naaayon, at ang calcium ay bumubuo ng hugis-carrot na baras sa katod.
Ang mga disadvantage ng produksyon ng calcium sa pamamagitan ng paraan ng pakikipag-ugnay ay: malaking pagkonsumo ng mga hilaw na materyales, mataas na solubility ng Calcium Metal sa electrolyte, mababang kasalukuyang kahusayan, at mahinang kalidad ng produkto (mga 1% chlorine content).
Ang liquid cathode method ay gumagamit ng copper-calcium alloy (naglalaman ng 10%-15% calcium) bilang liquid cathode at ang graphite electrode bilang anode. Ang electrolytically desorbed calcium ay idineposito sa katod.
Ang shell ng electrolytic cell ay gawa sa cast iron. Ang electrolyte ay pinaghalong CaCl2 at KCI. Pinili ang tanso bilang komposisyon ng haluang metal ng likidong katod dahil mayroong napakalawak na rehiyon ng mababang punto ng pagkatunaw sa rehiyon ng mataas na nilalaman ng calcium sa diagram ng yugto ng tanso-calcium, at isang haluang metal na tanso-calcium na may nilalamang calcium na 60%-65 % ay maaaring ihanda sa ibaba 700 °C.
Kasabay nito, dahil sa maliit na presyon ng singaw ng tanso, madali itong paghiwalayin sa panahon ng paglilinis. Bilang karagdagan, ang mga haluang metal na tanso-calcium na naglalaman ng 60%-65% na calcium ay may mas mataas na density (2.1-2.2g/cm³), na maaaring matiyak ang magandang delamination sa electrolyte. Ang nilalaman ng calcium sa cathode alloy ay hindi dapat lumagpas sa 62%-65%. Ang kasalukuyang kahusayan ay tungkol sa 70%. Ang pagkonsumo ng CaCl2 bawat kilo ng calcium ay 3.4-3.5 kilo.
Ang copper-calcium alloy na ginawa ng electrolysis ay sumasailalim sa bawat distillation sa ilalim ng mga kondisyon ng 0.01 Torr vacuum at 750-800 â na temperatura upang alisin ang mga pabagu-bagong impurities tulad ng potassium at sodium.
Pagkatapos ang pangalawang vacuum distillation ay isinasagawa sa 1050-1100 ° C, ang calcium ay condensed at crystallized sa itaas na bahagi ng distillation tank, at ang natitirang tanso (na naglalaman ng 10% -15% calcium) ay naiwan sa ilalim ng tangke at ibinalik sa electrolyzer para magamit.
Ang mala-kristal na calcium na kinuha ay pang-industriya na calcium na may gradong 98%-99%. Kung ang kabuuang nilalaman ng sodium at magnesium sa hilaw na materyal na CaCl2 ay mas mababa sa 0.15%, ang tanso-calcium na haluang metal ay maaaring i-distill nang isang beses upang makakuha ng metalikong calcium na may nilalamang ¥99%.
Ang mataas na kadalisayan ng calcium ay maaaring makuha sa pamamagitan ng paggamot sa industriyal na calcium sa pamamagitan ng mataas na vacuum distillation. Sa pangkalahatan, ang temperatura ng distillation ay kinokontrol na 780-820°C, at ang vacuum degree ay 1×10-4. Ang paggamot sa distillation ay hindi gaanong epektibo para sa paglilinis ng mga klorido sa calcium.
Maaaring idagdag ang Nitride sa ibaba ng temperatura ng distillation upang bumuo ng dobleng asin sa anyo ng CanCloNp. Ang double salt na ito ay may mababang vapor pressure at hindi madaling pabagu-bago at nananatili sa distillation residue.
Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga nitrogen compound at paglilinis sa pamamagitan ng vacuum distillation, ang kabuuan ng mga elemento ng impurity na chlorine, manganese, copper, iron, silicon, aluminum at nickel sa calcium ay maaaring mabawasan sa 1000-100ppm, at high-purity calcium na 99.9% -99.99% maaaring makuha.
Na-extruded o pinagsama sa mga baras at plato, o pinutol sa maliliit na piraso at nakabalot sa mga lalagyan ng airtight.
Ayon sa tatlong paraan ng paghahanda sa itaas, makikita na ang paraan ng pagbabawas ay may simpleng prosesong teknolohikal, kumokonsumo ng mas kaunting enerhiya at mas kaunting oras, at mas angkop para sa pang-industriyang produksyon ng
Samakatuwid, ang paraan ng pagbabawas ay ang pangunahing paraan para sa paggawa ng Calcium Metal sa mga nakaraang taon.
