ВОССТАНОВЛЕНИЕ ГАЗАМИ И УГЛЕРОДОМ

Активными газами-восстановителями являются СО и Н₂ и раз­личные газы их содержащие.

Восстановление происходит по следующим реакциям:

МеО + Н₂ →Ме + Н₂О,

МеО + СО →Me + СО₂.

По термодинамическим соображениям СО более активен до 800 °С, а Н₂ - при более высокой температуре.

Водород используется для восстановления оксидов таких метал­лов, как Fe, Ni, Сu, Со, W, Мо; окись углерода - для Fe, Сu, Ni.

При восстановлении оксидов в качестве восстановителя часто используется углерод. В противоположность металлам для углеро­да aGуменьшается с ростом температуры. При высоких температу­рах углерод применяется для восстановления Fe, Mo, Cr, Nb и др. В реакциях углерода с оксидами почти всегда присутствует и СО, уча­ствующий в восстановлении.

Недостатком восстановления углеродом является возможность науглероживания конечного продукта.

Восстановление оксидов твердым углеродом происходит при температурах выше 900... 1000 °С, так как образования СO₂ в этом случае не происходит, т. е. реакция 2СО СO₂ + С смещена влево.

Для получения тонких порошков следует применять тонко­дисперсные оксиды и низкие температуры восстановления. Исполь­зование высоких температур нежелательно еще и тем, что в припо­верхностном слое восстанавливаемого порошка образуется плотная корка, затрудняющая диффузию газов. Конечно, понятие низкой температуры здесь относительно, т. е. она должна быть такой, что­бы шла реакция восстановления.

Восстановление обычно проводится в проходных муфельных печах с внешним обогревом муфеля и циркуляцией восстановитель­ной атмосферы в муфелях, в которых помещена шихта.

В последнее время для восстановления вместо водорода применя­ют конвертированный природный газ, который получается по реакции

СН₄ + H₂O_(пары) → СО + 3Н₂.

Конверсия осуществляется при температуре 1 100 °С, а в при­сутствии специальных катализаторов- при более низкой.