ОПТИМИЗАЦИЯ ФТОРИРОВАНИЯ ПОРОШКА ВОЛЬФРАМА ФТОРОМ В РЕАКТОРЕ С НЕПОДВИЖНЫМ СЛОЕМ ПРИ ОБЕСПЕЧЕНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ
Аннотация
С использованием физико-химических основ процессов разработаны расчетные методики для моделирования фторирования порошка вольфрама фтором и конденсации полученного WF6, которые удовлетворительно описывают имеющиеся экспериментальные данные. С их помощью проведена оптимизация размеров оборудования и параметров процесса двухстадийного фторирования порошка вольфрама фтором с конденсацией жидкого WF6 после каждой стадии при температуре 2,5–3,0 °С. Показана возможность получения WF6 с производительностью 5,23, 6,53 и 7,83 кг/ч в реакторах диаметром 200, 300 и 360 мм соответственно при температуре 300–350 °С без принудительного охлаждения наиболее теплонапряженного первого фторатора. При этом достигается полнота использования фтора более 99,99 %, а количество выходящих из технологической цепочки вредных газов (F2, WF6) не приводит к превышению их предельно-допустимых концентраций уже в объеме вентиляционных газов. Даны рекомендации по организации производственного процесса фторирования порошка вольфрама.
Об авторе
Ю. М. Королев
Научно-техническая ассоциация «Порошковая металлургия»
Россия
Россия
докт. техн. наук, профессор, президент
105005, г. Москва, ул. 2-я Бауманская, 9/23
Список литературы
1. Королев Ю.М., Столяров В.И. Восстановление фторидов тугоплавких металлов водородом. М.: Металлургия, 1981. http://www.fluoridetech.ucos.ru.
2. Королев Ю.М. Осаждение вольфрама восстановлением его гексафторида водородом при стехиометрическом соотношении компонентов — экологически чистый процесс // Изв. вузов. Цвет. металлургия. 2015. No. 1. С. 22—27.
3. Ruff O., Escher A. Tungsten Hexafluoride Producing Method // Anorg. Allgem Chem. 1931. Vol. 196. P. 413—420.
4. Clark H., Emeleus J. Chemical Properties of Tungsten Hexafluoride // Chem. Soc. 1957. P. 4778—4781.
5. Martin W.R., Heestand R.L., McDonald R.E., Reimann G.Al. Application of Chemical Vapor Deposition to the Production of Tungsten Tubing // Proceeding of Chemical Vapor Deposition of Refractory Metals, Alloys and Compounds (Gаtlinburg, Tennesse. Sept. 12—14, 1967). P. 303.
6. Агноков Т.Ш., Королев Ю.М., Свидерский М.Ф., Соловьев В.Ф., Столяров В.И., Петранин Н.П., Победаш Н.В. Фторирование металлических отходов молибдена и вольфрама // Химия и технология молибдена и вольфрама. Нальчик: КБГУ, 1978. Вып. 4. С. 22—31.
7. Агноков Т.Ш., Королев Ю.М., Свидерский М.Ф., Соловьев В.Ф., Столяров В.И., Петранин Н.П., Победаш Н.В. Некоторые принципы моделирования реакторов для фторирования металлического вольфрама // Химия и технология молибдена и вольфрама. Нальчик: КБГУ, 1979. С. 18—24.
8. Мариненко Е.П., Рудников А.И., Крупин А.Г., Кузьминых С.А., Хохлов В.А. Лазарчук В.В., Комиссаров А.А. Способ получения гексафторида вольфрама: Пат. 2209771 (РФ). 2003.
9. Sabasky B.J., Doane R.E. Synthesis of Semiconductor Grade Tungsten Hexafluoride: Pat. 5348723 (USA). 1994.
10. Кузьминых С.А., Галата А.А., Хохлов А.А., Лазарчук В.В., Крупин А.Г., Мариненко Е.П., Рудников А.И. Способ получения гексафторида вольфрама: Пат. 2310608 (РФ). 2004.
11. Korolev Yu.M. Synthesis of WF6 by fluorination of tungsten metal with flowing fluorine in a fixed bed tungsten reactor // Procedia Chemistry. 2014. Vol. 11. P. 73—77.
12. Cady G.H., Hargreaves G.B. Vapor Pressure of Some Heavy Transition — Metal Hexafluorides // J. Chem. Soc. 1961. Vol. 58. P. 1563—1574.
13. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.- Л.: Госхимиздат, 1950.
14. Методические указания по измерению концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Вып. ХХI. М.: Минздрав СССР, 1986.
15. Основные свойства неорганических фторидов: Справочник / Под ред. Н.П. Галкина. М.: Атомиздат, 1976.
Для цитирования:
Королев Ю.М. ОПТИМИЗАЦИЯ ФТОРИРОВАНИЯ ПОРОШКА ВОЛЬФРАМА ФТОРОМ В РЕАКТОРЕ С НЕПОДВИЖНЫМ СЛОЕМ ПРИ ОБЕСПЕЧЕНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ. Известия вузов. Цветная металлургия. 2016;(4):23-33. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2016-4-23-33
For citation:
Korolev Yu.M. Optimization of tungsten powder fluorination with fluorine in a fixed bed reactor, while ensuring environmental requirements. Izvestiya Vuzov. Tsvetnaya Metallurgiya (Izvestiya. Non-Ferrous Metallurgy). 2016;(4):23-33. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2016-4-23-33
Просмотров: 459
Послать статью по эл. почте 