Përgatitja e
Për shkak të aktivitetit shumë të fortë të Metalit të Kalciumit, ai prodhohej kryesisht nga kloruri i kalciumit i shkrirë elektrolitik ose hidroksidi i kalciumit në të kaluarën. Vitet e fundit, metoda e reduktimit është bërë gradualisht metoda kryesore e prodhimit të Metalit të Kalciumit.
Metoda e reduktimit është përdorimi i aluminit metalik për të reduktuar gëlqere nën vakum dhe temperaturë të lartë, dhe më pas korrigjimi për të marrë kalcium.
Metoda e reduktimit zakonisht përdor gur gëlqeror si lëndë të parë, oksid kalciumi të kalcinuar dhe pluhur alumini si agjent reduktues.
Oksidi i kalciumit i pluhurosur dhe pluhuri i aluminit përzihen në mënyrë të njëtrajtshme në një proporcion të caktuar, shtypen në blloqe dhe reagojnë nën 0,01 vakum dhe temperaturë 1050-1200 . Gjenerimi i avullit të kalciumit dhe aluminatit të kalciumit.
Formula e reaksionit është: 6CaO 2Alâ3Ca 3CaOâ¢Al2O3
Avulli i reduktuar i kalciumit kristalizohet në 750-400°C. Kalciumi kristalor më pas shkrihet dhe derdhet nën mbrojtjen e argonit për të marrë një shufër të dendur kalciumi.
Shkalla e rikuperimit të kalciumit të prodhuar me metodën e reduktimit është përgjithësisht rreth 60%.
Për shkak se procesi i tij teknologjik është gjithashtu relativisht i thjeshtë, metoda e reduktimit është metoda kryesore për prodhimin e kalciumit metalik në vitet e fundit.
Djegia në kushte normale mund të arrijë lehtësisht pikën e shkrirjes së kalciumit metalik, kështu që do të shkaktojë djegien e kalciumit metalik.
Elektroliza e mëparshme ishte metoda e kontaktit, e cila më vonë u përmirësua në elektrolizën e katodës së lëngshme.
Elektroliza e kontaktit u aplikua për herë të parë nga W. Rathenau në vitin 1904. Elektroliti i përdorur është një përzierje e CaCl2 dhe CaF2. Anoda e qelizës elektrolitike është e veshur me karbon siç është grafiti, dhe katoda është prej çeliku.
Kalciumi i desorbuar elektrolitik noton në sipërfaqen e elektrolitit dhe kondensohet në katodë në kontakt me katodën e çelikut. Ndërsa elektroliza përparon, katoda ngrihet në përputhje me rrethanat dhe kalciumi formon një shufër në formë karrote në katodë.
Disavantazhet e prodhimit të kalciumit me metodën e kontaktit janë: konsumi i madh i lëndëve të para, tretshmëria e lartë e Metalit të Kalciumit në elektrolit, efikasiteti i ulët i rrymës dhe cilësia e dobët e produktit (rreth 1% përmbajtje klori).
Metoda e katodës së lëngshme përdor një aliazh bakër-kalcium (që përmban 10%-15% kalcium) si katodë të lëngshme dhe elektrodën e grafitit si anodë. Kalciumi i desorbuar elektrolitik depozitohet në katodë.
Predha e qelizës elektrolitike është prej gize. Elektroliti është një përzierje e CaCl2 dhe KCI. Bakri zgjidhet si përbërja e aliazhit të katodës së lëngshme sepse ka një zonë shumë të gjerë të pikës së shkrirjes së ulët në rajonin e përmbajtjes së lartë të kalciumit në diagramin e fazës bakër-kalcium dhe një aliazh bakër-kalcium me një përmbajtje kalciumi 60%-65. % mund të përgatitet nën 700 °C.
Në të njëjtën kohë, për shkak të presionit të vogël të avullit të bakrit, është e lehtë të ndahet gjatë distilimit. Përveç kësaj, lidhjet bakër-kalcium që përmbajnë 60%-65% kalcium kanë një densitet më të lartë (2,1-2,2 g/cm³), gjë që mund të sigurojë delaminim të mirë me elektrolitin. Përmbajtja e kalciumit në aliazhin e katodës nuk duhet të kalojë 62%-65%. Efikasiteti aktual është rreth 70%. Konsumi i CaCl2 për kilogram kalcium është 3,4-3,5 kilogramë.
Lidhja bakër-kalcium e prodhuar nga elektroliza i nënshtrohet çdo distilimi në kushtet e vakumit 0.01 Torr dhe temperaturës 750-800 për të hequr papastërtitë e paqëndrueshme si kaliumi dhe natriumi.
Më pas bëhet distilimi i dytë me vakum në 1050-1100 ° C, kalciumi kondensohet dhe kristalizohet në pjesën e sipërme të rezervuarit të distilimit dhe bakri i mbetur (që përmban 10%-15% kalcium) lihet në fund të rezervuari dhe u kthye në elektrolizer për përdorim.
Kalciumi kristalor i nxjerrë është kalcium industrial me një shkallë prej 98%-99%. Nëse përmbajtja totale e natriumit dhe magnezit në lëndën e parë CaCl2 është më pak se 0,15%, aliazhi bakër-kalcium mund të distilohet një herë për të marrë kalcium metalik me një përmbajtje prej ¥99%.
Kalciumi me pastërti të lartë mund të merret duke trajtuar kalciumin industrial me distilim me vakum të lartë. Në përgjithësi, temperatura e distilimit kontrollohet të jetë 780-820°C, dhe shkalla e vakumit është 1×10-4. Trajtimi me distilim është më pak efektiv për pastrimin e klorureve në kalcium.
Nitridi mund të shtohet nën temperaturën e distilimit për të formuar një kripë të dyfishtë në formën e CanCloNp. Kjo kripë e dyfishtë ka një presion të ulët avulli dhe nuk është lehtësisht i paqëndrueshëm dhe mbetet në mbetjet e distilimit.
Duke shtuar komponimet e azotit dhe duke u pastruar me distilim vakum, shuma e elementeve të papastërtive të klorit, manganit, bakrit, hekurit, silikonit, aluminit dhe nikelit në kalcium mund të reduktohet në 1000-100 ppm dhe kalciumi me pastërti të lartë prej 99,9% -99. mund të merret.
Të ekstruduara ose të mbështjellë në shufra dhe pllaka, ose të prera në copa të vogla dhe të paketuara në enë hermetike.
Sipas tre metodave të mësipërme të përgatitjes, shihet se metoda e reduktimit ka një proces të thjeshtë teknologjik, harxhon më pak energji dhe harxhon më pak kohë dhe është më e përshtatshme për prodhimin industrial të
Prandaj, metoda e reduktimit është metoda kryesore për prodhimin e Metalit të Kalciumit në vitet e fundit.
