Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Введенский Б.А. Большая советская энциклопедия Том 09
 
djvu / html
 

190
ВОССТАНОВЛЕНИЕ КРЕДИТОВ — ВОССТАНОВЛЕНИЕ МЕТАЛЛОВ
ВОССТАНОВЛЕНИЕ КРЕДИТОВ — возврат бюджетных сумм, неправильно выданных, полностью не использованных или использованных не по назначению по смете госучреждения или хозорга-на. В указанных случаях бюджетные суммы подложат возврату — внесению на «восстановление кредитов».
ВОССТАНОВЛЕНИЕ МЕТАЛЛОВ (в металлургии) — широко распространённый способ получения металлов из природных минералов (руд, а также рудных концентратов) или иных химических соединений, сводящийся к химической реакции между окислом металла и некоторым другим не-ществом, обладающим способностью соединяться с кислородом и называемым обычно восстановителем. В. м. находит применение как в пирометаллургии (см.), так и в гидрометаллургии (см.).
В- пирометаллургии большинство металлов получается из их кислородных соединений — либо природных, в виде минералов, либо образующихся в результате окислительного обжига сульфидных материалов. Железо, олово, алюминий, магний находятся в природном состоянии преимущестнснно в виде окисленных руд. Свинец, цинк, медь, никель встречаются в виде сульфидных руд; при окислительном обжиге эти металлы переводятся в кислородные соединения. Взаимодействие окисла с восстановителем может быть выражено простым химическим уравнением:
MeOn + mX = Me + ХП10П
Наиболее часто в пирометаллургии восстановителем служит углерод или его окись; в этом случае процесс В. м. называется углетермическим. Материалом, с помощью к-рого обычно ведётся восстановление, является металлургический кокс. В качестве ме-таллургич. аппаратов служат доменные, ватержакет-ные, отражательные,электрические и ретортные печи. Продуктами восстановительной плавки являются черновые металлы, шлаки (см.) и газы. В зависимости от практической температуры восстановительного процесса и точек плавления или кипения восстанавливаемых металлов, последние получаются в жидком состоянии (железо, свинец, олово, медь, никель) либо в парообразном (цинк, кадмий, магний). Нек-рые металлы с особенно высокой температурой плавления и кипения, как вольфрам и молибден, получаются в процессе восстановления в твёрдом состоянии.
Процесс углетермического восстановления развивается ступенчато и зонально. По принципу последовательности превращений, установленному акад. А. А. Байковым (см.), высший окисел переходит прежде всего в такой низший, с которым он может находиться в равновесии. Напр., при t > 572° С: FeaOs-'-Fe.1O1^FeO-^Fe, а при t< 572°C:Fe2O3+ -*-Fe304-»-Fe. Каждая из новых фаз образует зону, окружающую ядро окисла, причём в глубине зерна располагается высший окисел, а на периферии— металл или низший окисел (Fe, FeO, Fe304, Fe203).
Различают восстановление прямое, напр. FeO + C = Fe + CO, и непрямое, напр. FeO+CO = = Fe-f-C02. Первое протекает, вероятно, через посредство второго и регенерацию СО:
FeO + CO = Fe + CO, СО. + С = 2СО FeO + С = Fe + СО.
Восстановление становится возможным, если при заданных условиях прочность связи кислорода с восстановителем больше, чем в окисле. Мерой
прочности связи может служить (наряду с изменением изобарного потенциала) упругость диссоциации. Прочность связи кислорода в окисле определяют обычно как давление кислорода РО2, при котором окисел (напр. Рв203) и продукт его восстановления (например Fe3O4) находятся в равновесии:
ЗРез03:^±2Ре304-|-у Ог. Аналогично мерой прочности связи кислорода с восстановителем принимают данление кислорода Р'о2> ПРИ котором находятся в равновесии восстановитель (напр. СО) и продукт его окисления (напр. С02): СО + ^-Оо^—»Г.О2.
Восстановление может происходить, если Ро2>Р'о2' в противном случае, т. е. если Ро2<Р'о„'— на~ лицо условия для окисления. Из этих термодинамических соотношений нельзя делать вывода, что восстановление окисла обязательно протекает через стадии его диссоциации и горения газа восстановителя:
3Fe2Os-1
->2Fe30, + y( CO — * C0a
3Fe,03 + СО —f 2FC..O, + СО,.
Механизм процесса характеризуется его кинетикой. Скорость непрямого восстановления определяется: размером кусков восстанавливаемого продукта, их пористостью, толщиной восстановленного слоя, скоростью газового потока, давлением и составом газа, его температурой и пр. Возможны три режима восстановления: диффузионный, когда кинетика восстановления определяется законами диффузии газов, кинетический, когда скорость процесса обусловливается скоростью химической реакции, и с м е ш айны и.
Скорость диффузии газа в зоне реакции зависит от сопротивления слоя твёрдых продуктов восстановления и от толщины ламинарной плёнки газа, прилегающей к внешней поверхности кусков. С увеличением скорости газового потока толщина ламинарной плёнки уменьшается, что ведёт к тем большему ускорению восстановления, чем большее значение имеет ламинарная плёнка в суммарном диффузионном сопротивлении. Обычно её роль велика лишь в начале восстановления, когда сопротивление слоя твёрдых продуктов незначительно.
Скорость восстановления увеличивается с уменьшением размера кусков и с увеличением пористости как исходного материала, так и твёрдых продуктов восстановления. По С. Т. Ростовцеву, при большой пористости и при кинетическом режиме зона реакции распространяется на весь объём куска; происходит так называемое объёмное восстановление. Напротив, при диффузионном режиме зона реакции может стать весьма узкой, а процесс восстановления может быть условно назван поверхностным. Пористость продуктов реакции (например железа) сильно уменьшается с повышением температуры — в результате рекристаллизации и спекания.
Скорость собственно химического акта восстановления может быть исследована лишь при осуществлении кинетического режима. Она возрастает не прямо пропорционально первой степени парциального давления газа-восстановителя. Кинетический порядок реакции — дробный. Даже при относительно малом содержании в газе С02 и HjO скорость реакции заметно уменьшается. Ускоряющее влияние температуры сказывается сильнее при кинетич. режиме, чем при диффузионном.

 

1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620


Большая Советская Энциклопедия Второе издание