Undirbúningur á
Vegna mjög sterkrar virkni kalsíummálms var hann aðallega framleiddur með rafgreiningu bráðnu kalsíumklóríði eða kalsíumhýdroxíði áður fyrr. Á undanförnum árum hefur afoxunaraðferðin smám saman orðið aðalaðferðin til að framleiða kalsíummálm.
Lækkunaraðferðin er að nota málmál til að draga úr kalki við lofttæmi og háan hita og leiðrétta síðan til að fá kalsíum.
Afoxunaraðferðin notar venjulega kalkstein sem hráefni, brennt kalsíumoxíð og álduft sem afoxunarefni.
Kalsíumoxíðinu og álduftinu í duftformi er blandað einsleitt í ákveðnu hlutfalli, pressað í kubba og látið hvarfast við 0,01 lofttæmi og 1050-1200 â hitastig. Myndar kalsíumgufu og kalsíumaluminat.
Hvarfformúlan er: 6CaO 2Alâ3Ca 3CaOâ¢Al2O3
Minnkuðu kalsíumgufan kristallast við 750-400°C. Kristallaða kalsíumið er síðan brætt og steypt undir vernd argon til að fá þéttan kalsíumhleif.
Endurheimtarhlutfall kalsíums framleitt með afoxunaraðferð er almennt um 60%.
Vegna þess að tækniferli þess er einnig tiltölulega einfalt, er minnkunaraðferðin aðalaðferðin til að framleiða málmkalsíum undanfarin ár.
Bruninn við venjulegar aðstæður getur auðveldlega náð bræðslumarki málmkalsíums, þannig að það mun valda brennslu málmkalsíums.
Fyrri rafgreiningin var snertiaðferðin, sem síðar var endurbætt í fljótandi bakskautsrafgreiningu.
Snerti rafgreining var fyrst beitt af W. Rathenau árið 1904. Raflausnin sem notuð er er blanda af CaCl2 og CaF2. Rafskaut rafgreiningarfrumunnar er fóðrað með kolefni eins og grafít og bakskautið er úr stáli.
Rafgreiningarsogað kalsíum flýtur á yfirborði raflausnarinnar og þéttist á bakskautinu í snertingu við stálbakskautið. Eftir því sem rafgreiningunni líður hækkar bakskautið í samræmi við það og kalkið myndar gulrótarlaga stöng við bakskautið.
Ókostir kalsíumframleiðslu með snertiaðferð eru: mikil hráefnisnotkun, mikil leysni kalsíummálms í raflausn, lítil straumnýting og léleg vörugæði (um 1% klórinnihald).
Vökva bakskautsaðferðin notar kopar-kalsíum málmblöndu (inniheldur 10% -15% kalsíum) sem fljótandi bakskaut og grafít rafskaut sem rafskaut. Rafgreiningarsogað kalsíum er sett á bakskautið.
Skel rafgreiningarfrumunnar er úr steypujárni. Raflausnin er blanda af CaCl2 og KCI. Kopar er valinn sem málmblöndur fljótandi bakskautsins vegna þess að það er mjög breitt svæði með lágt bræðslumark á svæðinu með hátt kalsíuminnihald í kopar-kalsíum fasa skýringarmyndinni og kopar-kalsíum málmblöndu með kalsíuminnihald 60% -65 % má útbúa undir 700 °C.
Á sama tíma, vegna lítils gufuþrýstings kopar, er auðvelt að aðskilja það við eimingu. Að auki hafa kopar-kalsíum málmblöndur sem innihalda 60%-65% kalsíum hærri þéttleika (2,1-2,2g/cm³), sem getur tryggt góða delamination með raflausninni. Kalsíuminnihald í bakskautsblendi ætti ekki að fara yfir 62%-65%. Núverandi skilvirkni er um 70%. CaCl2 neysla á hvert kíló af kalsíum er 3,4-3,5 kíló.
Kopar-kalsíumblendi sem framleitt er með rafgreiningu er eimað við skilyrðin 0,01 Torr lofttæmi og 750-800 â hitastig til að fjarlægja rokgjörn óhreinindi eins og kalíum og natríum.
Síðan er önnur lofttæmiseiming framkvæmd við 1050-1100 ° C, kalsíum er þétt og kristallað í efri hluta eimingartanksins og koparleifar (sem inniheldur 10% -15% kalsíum) er skilinn eftir neðst á eimingartankinum. tankur og settur aftur í rafgreiningartækið til notkunar.
Kristallaða kalkið sem tekið er út er iðnaðarkalsíum með einkunnina 98%-99%. Ef heildarinnihald natríums og magnesíums í hráefninu CaCl2 er minna en 0,15%, má eima kopar-kalsíum málmblönduna einu sinni til að fá málmkalsíum með innihaldi ⥠99%.
Háhreint kalsíum er hægt að fá með því að meðhöndla iðnaðarkalsíum með mikilli lofttæmiseimingu. Almennt er eimingarhitastiginu stjórnað þannig að það sé 780-820°C og lofttæmisstigið er 1×10-4. Eimingarmeðferð er minna árangursrík til að hreinsa klóríð í kalsíum.
Hægt er að bæta nítríði undir eimingarhitastiginu til að mynda tvöfalt salt í formi CanCloNp. Þetta tvöfalda salt hefur lágan gufuþrýsting og er ekki auðvelt rokgjarnt og verður eftir í eimingarleifunum.
Með því að bæta við köfnunarefnissamböndum og hreinsa með lofteimingu er hægt að minnka summan óhreinindaþáttanna klórs, mangans, kopars, járns, kísils, áls og nikkels í kalsíum í 1000-100 ppm og háhreint kalsíum upp á 99,9% -99,99% hægt að fá.
Pressað eða rúllað í stangir og plötur, eða skorið í litla bita og pakkað í loftþétt ílát.
Samkvæmt ofangreindum þremur undirbúningsaðferðum má sjá að minnkunaraðferðin hefur einfalt tæknilegt ferli, eyðir minni orku og eyðir minni tíma og hentar betur til iðnaðarframleiðslu á
Þess vegna er minnkunaraðferðin aðalaðferðin við framleiðslu á kalsíummálmi undanfarin ár.
