Подготовката на
Поради многу силната активност на Калциум Металот, тој главно се произведувал од електролитски стопен калциум хлорид или калциум хидроксид во минатото. Во последниве години, методот на редукција постепено стана главен метод за производство на калциум метал.
Методот на редукција е да се користи метален алуминиум за да се намали вар под вакуум и висока температура, а потоа да се исправи за да се добие калциум.
Во методот на редукција обично се користи варовник како суровина, калциниран калциум оксид и алуминиумски прав како средство за намалување.
Прашкастиот калциум оксид и алуминиумскиот прав се мешаат рамномерно во одредена пропорција, се притискаат во блокови и реагираат под 0,01 вакуум и температура од 1050-1200 . Создавање на пареа на калциум и калциум алуминат.
Формулата на реакцијата е: 6CaO 2Alâ3Ca 3CaOâ¢Al2O3
Намалената пареа на калциум се кристализира на 750-400°C. Кристалниот калциум потоа се топи и се лее под заштита на аргон за да се добие густ калциум ингот.
Стапката на обновување на калциумот произведен со методот на редукција е генерално околу 60%.
Бидејќи неговиот технолошки процес е исто така релативно едноставен, методот на редукција е главниот метод за производство на метален калциум во последните години.
Согорувањето во нормални услови лесно може да ја достигне точката на топење на металниот калциум, така што ќе предизвика согорување на металниот калциум.
Претходната електролиза беше методот на контакт, кој подоцна беше подобрен во електролиза на течна катода.
Контактната електролиза првпат ја примени В. Ратенау во 1904 година. Електролитот што се користи е мешавина од CaCl2 и CaF2. Анодата на електролитичката ќелија е обложена со јаглерод како графит, а катодата е направена од челик.
Електролитички десорбираниот калциум лебди на површината на електролитот и кондензира на катодата во контакт со челичната катода. Како што напредува електролизата, катодата соодветно се крева, а калциумот формира прачка во облик на морков на катодата.
Недостатоци на производството на калциум со контактен метод се: голема потрошувачка на суровини, висока растворливост на Калциум Метал во електролит, ниска струјна ефикасност и слаб квалитет на производот (околу 1% содржина на хлор).
Методот на течна катода користи легура на бакар-калциум (содржи 10%-15% калциум) како течна катода и графитна електрода како анода. Електролитски десорбиран калциум се депонира на катодата.
Обвивката на електролитичката ќелија е направена од леано железо. Електролитот е мешавина од CaCl2 и KCI. Бакарот е избран како состав на легура на течната катода бидејќи има многу широк регион со ниска точка на топење во регионот со висока содржина на калциум во дијаграмот бакар-калциум фаза и легура бакар-калциум со содржина на калциум од 60%-65 % може да се подготви под 700 °C.
Во исто време, поради малиот парен притисок на бакар, лесно се одвојува при дестилација. Дополнително, легурите на бакар-калциум кои содржат 60%-65% калциум имаат поголема густина (2,1-2,2 g/cm³), што може да обезбеди добра разложеност со електролитот. Содржината на калциум во катодната легура не треба да надминува 62%-65%. Сегашната ефикасност е околу 70%. Потрошувачката на CaCl2 по килограм калциум е 3,4-3,5 килограми.
Легурата на бакар-калциум произведена со електролиза е подложена на секоја дестилација во услови на вакуум од 0,01 Torr и температура од 750-800 за да се отстранат испарливите нечистотии како што се калиум и натриум.
Потоа се врши втората вакуумска дестилација на 1050-1100 ° C, калциумот се кондензира и кристализира во горниот дел од резервоарот за дестилација, а преостанатиот бакар (содржи 10%-15% калциум) се остава на дното на резервоарот и вратен во електролизаторот за употреба.
Извадениот кристален калциум е индустриски калциум со степен од 98%-99%. Ако вкупната содржина на натриум и магнезиум во суровината CaCl2 е помала од 0,15%, легурата на бакар-калциум може да се дестилира еднаш за да се добие метален калциум со содржина од ¥99%.
Калциум со висока чистота може да се добие со третирање на индустриски калциум со дестилација со висок вакуум. Општо земено, температурата на дестилација е контролирана да биде 780-820 ° C, а степенот на вакуум е 1 × 10-4. Третманот со дестилација е помалку ефикасен за прочистување на хлоридите во калциумот.
Нитрид може да се додаде под температурата на дестилација за да се формира двојна сол во форма на CanCloNp. Оваа двојна сол има низок парен притисок и не е лесно испарлива и останува во остатоците од дестилацијата.
Со додавање на азотни соединенија и прочистување со вакуумска дестилација, збирот на елементите на нечистотија хлор, манган, бакар, железо, силициум, алуминиум и никел во калциум може да се намали на 1000-100 ppm, а калциум со висока чистота од 99,9% -99. може да се добијат.
Екструдирани или валани во прачки и чинии, или исечени на мали парчиња и спакувани во херметички контејнери.
Според горенаведените три методи на подготовка, може да се види дека методот на редукција има едноставен технолошки процес, троши помалку енергија и троши помалку време и е посоодветен за индустриско производство на
Затоа, методот на редукција е главниот метод за производство на Калциум Метал во последните години.
