Металлотермия (от металл + греч. therme — теплота, жар ) — отрасль современной металлургии , которая основана на процессах восстановления металлов из их соединений другими металлами, химически значительно более активными, чем восстанавливаемые, при повышенных температурах.

Описание

Металлотермия, как правило, дороже, чем восстановление углеродом ( карботермия ), и применяется в тех случаях, когда восстановление углеродом невозможно или приводит к загрязнению сплава карбидами . Применяется, например, для восстановления вольфрама , марганца , молибдена , титана , хрома . Металлотермию используют для производства некоторых цветных и редких металлов. Металлотермическому восстановлению подвергаются: оксиды, фториды, хлориды металлов и изредка сложные смеси оксидов и галогенидов, или непосредственно руды.

Различают несколько видов металлотермических процессов :

• внепечные , в которых теплота реакций достаточна для восстановления и расплавления перерабатываемых материалов,
• электропечные , в которых часть теплоты обеспечивается электронагревом,
• вакуумные , в которых основные реакции проходят в вакууме из-за высокой летучести некоторых компонентов.

Частными случаями металлотермии являются алюминотермия (алюмотермия) и . Как восстановители применяют также кремний (обычно в виде ферросилиция), кальций , барий , натрий , литий , лантан и др.

Выбор металла-восстановителя определяется экономической целесообразностью и термодинамическими показателями. Для определения возможности металлотермической реакции и расчёта температуры равновесия между металлом, кислородом и соответствующим оксидом используются диаграммы Эллингема . Таким же образом рассчитываются температуры равновесия в реакциях образования других соединений с неметаллами. И наоборот, диаграммы Эллингема могут быть полезны при попытке предсказать условия, в которых металлическая руда (обычно оксид, сульфид) будет восстанавливаться до металла. Выбор металла-восстановителя также определяется желательным отсутствием сплавления его с получаемым продуктом или легкую отделяемость методами химической обработки ( выщелачиванием водой, щелочами или кислотами ).

Металлотермия начала применяться в промышленных масштабах в конце XIX — начале XX века .

См. также

• Алюминотермия
• Термитная смесь
• Самораспространяющийся высокотемпературный синтез

Примечания

Ссылки

• Металлотермия — статья из Большой советской энциклопедии .
• Под ред. И. Л. Кнунянца. Металлотермия // Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия (рус.) . — 1988. — статья из Химической энциклопедии — М.: Советская энциклопедия. Под ред. И. Л. Кнунянца. 1988.