真空铝热还原法制取金属钙钡锶

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结束语
（!） 真空铝热还原法制取钙、 钡及锶是一
项成熟的提取冶金技术， 镁厂可挖掘技术潜 力， 向市场提供充足的钙、 钡、 锶金属及合金 产品。
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扩版通知
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为使刊物与国际版式接轨， 同时提高来稿的录用率， 本刊自 .//. 年第 ! 期开始将由目前的小 !, 开本扩版为大 !, 开本， 订阅价格相应 上调 至 ) 4 // 元 5 期 （全 年 1/ 4 // 元） ， 邮 发 代 号 不 变， 仍 是 . 6 ","。 欢迎广大读者、 企业和科研院所继 .//. 年度期刊征订工作已经开始， 续订阅， 大家共同努力办好本刊。本刊编辑部全体同仁在此向一直关 心本刊的作者和读者表示衷心的感谢。
［"］ ， 经济效益非常显 超高温耐火水泥的原料
硅铁制镁装置上进行。所用工艺技术条件 为：
著。
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铝热还原法制钙
工艺技术概况 真空铝热还原法生产 图! 真空铝热还原法工艺流程图 "",# 1 "-,#2 3 "#45 "!6
钙 的 原 料 为 质 地 较 纯 的 氧 化 钙，粒 度 加 + # / ()00 铝粉， 压球， 装入 + # / #*$00， 蒸馏罐中， 在高温高真空下进行还原蒸馏， 还 原产出的钙呈气态进入冷凝端凝为固体钙。 这些工序都和硅热还原法制镁相似， 可以在
［-］ 是超高温耐火材料的优质原料 ， 当配料中
…… （ "） " =(01! 含 =(3"+ ， 在作 =(01! 熔 点 为 -#)8: ， =( 7 !01
业过程中， 很快即与 =(6 反应重新生成 =(， 反应为 *=(6 7 =(01! ・01/ 65 ） / =(6 7 8=( "（ …… （ 8）
作者简介： 曹大义 （".-" + ） ， 男， 山西人， 研究员级高级工程师 万方数据
作业温度 真空残压 作业时间
・ !5 ・ 还原作业完成之后， 不可立即开罐取钙， 以免热钙燃烧。当原料含钾及钠高， 冷却制 度不当时， 即使冷出罐， 粗钙外表仍有钾、 钠 燃烧的火星闪烁， 解决的办法是调节水温让 其在结晶器外凝结。 出罐的粗钙， 形似皇冠， 称为冠状钙， 外 表面刷掉不洁之物后， 放入铁桶内充氩保管。 冠状钙可以直接出售， 也可以铸成锭或加工 成钙粒、 钙缆后出售， 目前国内钙粒出口价每 吨约 !"## 美元。钙的化学成分为 （ $ % &） ： ’( ， ， ， ! )*+ , $ -### . /### 01 "## 2 3 . -*， 4( 5 . )。 ! " # 钙生产技术考核 ［/］ 化学过程为 ： "’(6 7 /01 55’(6 7 -!01 !’(6 7 /01 铝热还原法制钙的 中保管。当金属钡与结晶器不易分离时， 可 将结晶器立着在真空或保护气氛中加热熔 化， 铸成锭， 待冷却后取出。 好的作业粗钡产出率可达 53+ . !#+ ， 粗 钡 含 =( )) 9 !-+ ， 含 ’> 7 4? 7 01 为 # 9 #8-+ 。 为了 反 应 能 顺 利 进 行， 配料中可加入 也可加入 -#+ 过氧化钡。 /+ 氟化钡， 当需 要 纯 度 较 高 的 钡 时， 可将纯度为 重蒸钡纯度可达 )*+ 的粗钡进行重新蒸馏，
［!］ 。 )) 9 )+
# " # 工艺过程分析 ［3］ 的化学反应为 !=(6 7 /01 副反应有 !=(6 7 -!01 和
真空铝热还原法制钡
・01/ 65 7 5’( " 5’(6 …… （-） ・ 801/ 65 7 /-’( " -/’(6 …… （/） ・01/ 65 7 5’( " ’(6 …… （5）
加入氟化钙时， 产渣成为氟铝酸钙， 是快凝、
［5］ 。 高强水泥的原料
从热力学角度看， 用硅热还原法也可制 钡， 而且还可免除中间合金之弊端， 但需要的 还原温度更高 （ -/##: ） ， 产渣硅酸钡也难处 理。还原剂可以用纯硅， 也可用纯度为 )3+ 的硅。配料比为 =(6： 产出粗钡含 @? A !： -， =()* 9 3+ 。 钡在三相点的蒸气压只有 -# 9 "<(， 其沸 点高熔点低， 表明钡便于以液态存在， 所以钡 的还原蒸馏装置以底部冷凝立式为佳， 当用 卧式还原罐时， 应考虑液体流动及收集问题。
・01/ 65 7 5=( " =(6 …… （ !） ・01/ 65 7 5=(01! " =(6 …… （ 3）
三式的装罐球料产钙率 （质量） 理论值分 别为 5# 9 8+ ， 实际生产中 58 9 *+ 和 !5 9 -+ ， 的数值要低些， 但 （5） 式的优势仍显突出。 三式产出的渣统称为铝酸钙， 质地较纯，
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_ysjs-yl200106013.aspx
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（.） 产出的钙、 钡、 锶的铝酸盐渣， 都是制 取超高温耐火材料的原料， 可生产耐火度为 耐火度为 ./// + !*// + .///0 的铝锆酸钙， .1//0 的 铝 锆 酸 锶 和 耐 火 度 为 ./// +
［!］ 。 ."//0 的铝锆酸钡
参考文献
向才旺， 郭俊才， 姚大喜 & 水泥应用 ［ 2］ & 北京： 中国建材工业出版社， !%%%： (/ 曹大义 & 适用技术市场， （.） ： !%%* % 胡亮英 & 锂渣制双快高强水泥熟料矿物组成与 物理性能关系 ［ 3］ （)） ： 4 稀有金属， !%*. ( 穆拉契著 & 月辉译 & 有色金属手册第一卷第二 分册 ［ 2］ 冶金工业出版社， & 北京： !%)(： ."/ ， ，. & % / * 0 % " # $ % & ’ % & ($ )" $ ) & * + % , （,） ： !%") "! 1 % / 2 ’ ’ 0， 陆庆桃， 梁虎琪， 黄良余 & 上海金属 （有色分册） ， （!） ： !%%/ .
万wk.baidu.com数据
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真空铝热还原法制取金属钙钡锶
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数： 曹大义 成都建中科贸中心,四川成都,610041 有色金属(冶炼部分) NONFERROUS METALS（EXTRACTIVE METALLURGY） 2001(6) 5次
参考文献(6条) 1.陆庆桃;梁虎琪;黄良余 查看详情 1990(01) 2.алневлев днванввноерг 1945(06) 3.穆拉契;月辉 有色金属手册 1957 4.胡亮英 锂渣制双快高强水泥熟料矿物组成与物理性能关系 1982(05) 5.曹大义 适用技术市场 1998(02) 6.向才旺;郭俊才;姚大喜 水泥应用 1999
引证文献(5条) 1.汪守铖.谢卫东.彭晓东.李蕾.徐小科 真空硅热法炼锶的热力学分析与实验[期刊论文]-中国有色金 属学报 2009(6) 2.于金.吴三械.李国庆.董岩.谈荣生.朱鸣芳 真空铝热还原法制备高纯金属锶工艺[期刊论文]-机械工 程材料 2007(12) 3.于金.吴三械.董岩.谈荣生.朱鸣芳 真空铝热还原法制备金属锶的锶还原率[期刊论文]-机械工程材 料 2007(5) 4.梁磊 硅热法镁厂炼钙技改关键部位——真空系统的研究[期刊论文]-石油化工应用 2006(5) 5.于金.吴三械.董岩.谈荣生.朱鸣芳 真空铝热还原法制备金属锶的反应机理[期刊论文]-东南大学学 报（自然科学版） 2006(6)
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铝热还原法制钡
工艺技术概况 真空铝热还原法制取金属钡的工艺过程
为， 氧化钡粉加铝粉及氟化钡制球后， 在还原 罐中进行高温高真空蒸馏， 其主要工艺技术 条件为： 还原温度 真空残压 -#3# . --3#: ; -<( 在作业中应加强冷凝端的管理， 确保产 出的钡凝为固体。出罐应在室温下进行， 并 有二氧化碳气流保护， 粗钡可放在密封性能 万方数据 好的铁桶内充氩保管， 也可放入净化的煤油
关键词： 真空铝热还原法； 金属钙； 钡； 锶； 蒸馏罐 中图分类号： &’(#) 文献标识码： % 文章编号： （-##"） "##* + *,$, #! + ##$- + #)
真空金属热还原法对高温下容易生成碳 化物及低沸点金属的提取格外有效。化学周 所 期表中" %、 ! % 族元素多具有这些特性， 以都有用真空金属热还原法提取的工艺技术 制取工 流程。! % 族元素之间化学性相近， 艺流程相似， 各流程之间工艺技术条件大同 小异， 见图 "。 由图 " 可知硅铁制镁装置可以生产镁， 也可以生产钙、 钡、 锶。所不同的是原料氧化 物， 还原剂及添加剂各不相同。目前， 停产镁 厂很多， 一些设计较好的厂家可以挖掘技术 潜力， 开展多产品生产。铝热还原法产出的 渣， 质地纯净， 潜在工业价值高， 是生产优质
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真空铝热还原法制取金属钙钡锶
曹大义
（成都建中科贸中心， 四川成都 !"##$"）
摘 要： 阐述了真空铝热还原法制取金属钙、 钡及锶的工艺流程， 并借! % 族元素间化学性质 相近， 制取工艺相似的特点， 成功地取得了在硅铁制镁装置上用铝热还原法制取金属钙的工艺技术
条件， 解决了热力学上高难度还原过程， 为其他元素的铝热还原法制取提供参考。
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铝热还原法制锶
由于氧化锶的热力学稳定性比 氧 化 钡
差， 容易还原， 所以还原作业温度为 -###: ， 还原用罐可用普通钢制作， 使用寿命为 -5 .
・ "" ・ 产出的粗锶含 #$ 可达 %% & "’ ， 产率为 !" 次， ()’ 。 用纯度为 %*’ + %%’ 的粗锶经重新蒸 ［,］ 馏， 即可获得纯度为 %% & ,’ 的锶。如果影 响纯度的杂质因素是相邻的 ! - 族元素， 重 新蒸馏不易取得显著效果， 为了避免这一技 术难点出现， 在原料制备过程中， 应采取措施 清除那些挥发性高的杂质元素。 热还原用氧化锶， 宜用氢氧化锶分解制 得， 一是便于除净杂质， 二是作业温度不高， 有经济意义。氧化钡的制取更应循此途径。