D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1960.02.006 高純度純铁的試制 浅天星脖同摩辣宜宣 一毅含，99%以上的純铁，已可用做电工“品及及其他优霞产品的原料。用矿石还 原，雅于得到含篓99%的钝铁〔1〕。制造高段的电工仪表的純铁对純度的要求更为严格。 微量的溶解，使金属的原子摔型发生变动，而使电工性能发生很火变化；对德铁 来說也是一样。溶解的杂質妨害点障饰置的完善性，使铁磁力常数和电工性能发生变 坏。.法至0.0002到0.005%不落解的杂度已能在純欲晶界上面造成一层薄膜，这种薄膜 对机械性能和电工性能有甭大关系。尤头是酸高的温度之下〔1〕。 不含碳的高純度铁的磁咸应强大頭磁性很低，制成的仪表灵做或发信号嘶。合 炭量少使这些性能发：很大变化、因此电丁土几遇磁蕊的磁性要高速度变化者，必須 朵用純度高不碳或而含陨极低的訰铁。现在高极电工仪器对純铁純度的要求已愈来念 高，为了供应这种需要，在各种通用制造純铁的方法之外另找一一种簡便而整济的制造方 法，是完金必要的。制造无酸的高钝度純铁，我們做了一定工作，並取得了-·定的成微。 1.选挥方法。 ·现在通用的高純度铁的制造方出，有电解和羰铁分解及其产品用氫再引精煉等法尤 其是搬铁分解制造极钝的纸最为通行。但叛铁毒性很火，且要在高压之进行生，制 造上困难不少。由羰铁分解产生的就铁通过用氯精煉后的純度可达99.9%以上。-…般 电解铁纯度約在99.7一99.8之間（生要杂登为02），通过用处理及英空熔化，純度可 达99.96以上。用提純的FeC12电解乎通过用4处理所得純铁可达99.99%以上〔2)。 个别研究者位用提純的硝酸铁氯化级，草酸铁为料制造花缺〔3〕。有人分析最純的瑞 典木炎铁，过精煉，含铁「达99.7，呵母可铁可达98.8%以上，这二种铁可以大量 生产，但均含酸日钝度还是不够高。 我們选摆FC12·4H,O为原料，在-定的温按制胶下用氨还原，生产的純不含 锻也不会门然被度饺高。 我們用为源料，以HC1搽解！得FeCI2溶液；过濃褪縮溶液而精出FCI24H2O 晶体，通过可黏品，得到提純的FeC12.4H2O品体。在溶解时得到的H2,可以间收， 供还原FC1a之：而在还原时得到的CI,可供溶解本席之用。生产过程中H2和HC1 都不免有些捐失，但需要补光的数茶：是不多的，因此韶为这一方法在济上是有发展意 义的。这方法不用高压，常压已够，‘气休也没有老性；当然H为易爆炸的气体，牛产方 面也应注意安全，当操作熟烦后，並是不避兔的。 2.钝FeG124H20的制诣。 我們骨用市髒的和育制的FC1,4H,O晶体祭提純做原料。自制朵用有色金脑含
高纯 度 规 铁 的 拭 制 簇天 星 像 同 庚 蜂宜 宣 一般含叙 9 % 以 . 上的耗敛 , 已 可 用做 电工 产 品 及 及 共 他优臀产 品的原料 。 用矿石还 原 , 难于得到含族叨 % 的 纯敛 〔1 〕 。 制造高极 的 电工仪 表的花 铁对种 度的要求 更为严 格。 微 量的溶解鬓 , 使 金属的原 子裤型 没生变劝 , 而 使 电工性能 发生很大变化 ; 对钝敛 来挽也是 一样 。 熔解 的 杂箕妨害点隙怖 揖 的 完善性 , 权鳞心敛 磁力常数和 电工性能发生变 坏 。 甚室 0 . 0 0 0 2 到0 . 0 5 % 不 浓 解的 杂熨 已 能在林族 晶界上 面造成一层薄膜 , 这种 薄脱 对机械性 能和 电工性能有重大关系 。 分其 是在 校高 的温度之 下〔 1 〕 。 不含碳的高视度敛的磁咸 应 强座 火顽磁性很 低 , 制或的仪表 灵放 或发信 号 清晰 。 含 炭 最 少使这些 性能 发生很大变 化 , 因此 电 工上 几遇磁蕊的磁性需要高速度变 化者 , 必须 采 用耗度 高 不台磺或而含碳极试 的扯铁 。 现在高粗电工 仪器对 就数林度的要 求 已 愈来愈 高 , 为 了供应这 种需 要 , 在各种 通 用制造钝铁的 方法之外另 找一 种 筒便 而握济的制 造方 法 , 是完杀必要的 。 制造无碳的高撇度腌氦 , 我们做了一定 工作 , 亚取得 了一 定幻 成披 。 1 . 迭择方法 。 _ 现在通 明的 高钝度放的制造方法 , 有 电解 和叛数分解 及 共产 品 用氢再引精辣 等 法无 其 是叛拱 分解 制造极莉的毅最为通行 。 但娥 铁毒性很 大 , 且要在高压之 丫进行 生产 , 制 造 上 困 难 不少 。 由拨族分解 产生的 钝族通 过 用氢精 辣后 的种度 可达9 。 % 以 上 。 一般 电 解敛纯度豹在的 . 7一 9 9 . 8之 简 (主要杂熨为 o , ) , 通过用魂 处理 及 真空熔化 , 种度可 达 的 . 9 肠以上 。 用提腌的 F e C ! : 电解 再通技 用诫处理所得钝铁可达9 . 9 % 以 上 〔龙 〕 。 个别研 先沓曹 用提钝 的砒酸放氧化数 , 草 酸族为原料制造钝缺 〔 3 〕 。 有人 分析最钝 的瑞 典木炭轶 , 耗过半柳 , 含敛可 达黔 · 7 获机 阿 排可 赦可 达邓 · 8 形以 一 匕 这二妙敛可以 大 髦 生 产 , 似 均含碳且钝度还 是不 够高 。 我们 选择 F e c l 。 · 4H 。 O 为原料 , 在一 定 的温度制度 一 下用冠还原 , 生产 的种数 不含 砚也不会 自燃 种度也 恢 高 。 我们 用 唯肠 为 原料 , 以 H C I熔解取得 F e G 宜。溶 液 ; 过涯谁箭落液而桔 出F e C I : 4 H 。 O 品体 , 通 过再粘 晶 , 得到提钝 的 F e C j : , 4 H : O 晶 体 。 在溶解 时得 到 的n , , 可以 回 牧 , 供还原 F e C I 。之 川; 而在还原 时孙到 的 H c } , 叮供溶解 术居 之用 。 生 产过程 中H : 和 H C I 都不免有些 镬 失 , 但需要补 充的 数量 是不 多的 , 因此 韶为这一方法在攫济上 是有发 展意 义的 。 这 方法不用 高压 , 常压 己 尔 , 厂戈体 也没 有毒性; 当 然H , 为 易爆炸的气体 , 牛 产方 面也应往意安全 , 告操 作熟烛 后 , 胶 下是 不 可避兑的 。 2 挑 F e CI , · 4 H , O 的制 造 。 我们 份用市臃的 和 自制 的 F e G I 。 , 次 : O 品体 胜提扼做原料 。 自制采 用有色金属含 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1960. 02. 006
-4-… 纳院學報 量少的低？衡单邪和比重1.19的工业盥酸做原枰，使南者起反，生刻化铁。平骨用 景此計第的数量多出206左右，保証生攻的FcCl中沒有FeCI:。当溶液中FCClュ湲度 过高而反应迟铵时，用水稀穆可使反应推进。待反应完毕，即过遍除去不苍骤物，然后 加热浪縮瀘液，'冷却后得到粗制的FCl2.4H0晶粒，街含馓量有色金倒杂霞。就用重. 屑做原料来競，扭捌晶中可能有微量氯化锯或铜，我网采用多秸品法提純，結提 純过程中FeCl2很易氧化，发生下列恪反应： 4FeCI2+4H2+02=2Fecl3+2Fe(OH)s+2HCI; 2FeC12+02=Fe2OCl4; Fecl3+H2O-Fe(OH)C12+HCI Fe(OH)3和Fe20cl4及Fe(OH)Cls为沉淀物，它的生成-方面造成損失另一方 面使过濾困难，因此在再精晶过程中，我們尽量没法减少FC12的氧化，骰法减少空气 接触是一个方法，但还可找其他簡便的方法来防北乳化。每經过一次再黏品，晶体的遷 度明有所绍加，說明純度逐次有衡提高。 每次再結晶后，用少量蒸溜水洗滌晶体，可以除去粘在晶面的母液。过三次治晶 后的晶体在蒸发皿中用火烤干，干燥时周短，产品微帶黄色；如果在烘箱中用120°C 烘干，干燥时間長，则产品是红色，无水的FC12应骸是白色粉未，现在微带黄色，由 于发生少量氧化的关系。 3.还原。 还原采用循环气流，考虑到FCl2中可能有FeC】,先在温度較低的条件还原，然 后逐步提高温度进行还原，不使揮发。最后温度在970°C,也行的1100°C,得到的純铁 。霞欺而帶銀白色，当铁粒微細时是銀灰色，用化学方法分析，含铁杓99.8599,95%左 右，由于未做光醅分析分析杂質，不能精确调定純铁的纯度。 1)还原骰备。 范明：1一真空系；2一系逆路；3一流量；4一千燥瓶；5一波H2S046一管 子；7一電城；8一磁舟；9一空瓶；.10-及妆且C】的水瓶；11-NaOH 水溶液；12一平燥器；13-N2瓶；14一吸氧瓶；16-H2瓶；16一流量 計；17一嗣始通H2通路；13-鉴气出口
一 3 4 一 钠 院 季报 最少 的 低硬朗 卓居和 此重 1 . 19 的工业翌酸做 原料 , 使 雨者起 反压 , 产生髯化铁 。 平居用 ,最此箭算灼数 量 多出匆 肠 左右 , 保锡正生成 的 F o C 肠中没有 F e C I 、 。 当浓液中 F e C I , 涩度 趁高而 反 应迟提 时 , 用水稀释可 使反应推进 。 侍反应 完毕 , 即过滤除去 不浓解物 , 然后 ’ 加热樱缩滤掖 , 冶却后 得到粗制的 P e CI : . 压 : 0 晶粒 , 偷含微量有 色金衡杂 臀 。 就 用本 展 做原料来观 , 粗制晶 中可能 有微量氧化锰或铜 , 我钓 采用多次拮 晶法提扼 , 在希 朽提 碗过程 中 P e c l : 很易氧化 , 发生下列各 反应 : . 4 F e C I : + 坦 : 0 + 0 2 二 Z F e C I 。 十 Z F e ( o H ) , 十 班 C I ; Z F e C I : + 圣O : 二 F e 2 0 C I ` ; F e CI : 十 H : 0 二一 F e( 0 H ) lC : + H CI 决o( )H : 和 F e , o c l 4 及 F e( oH ) C l 。 为沉 淀物 , 它的生成一方面造成报 失另一方 面使过滤困 难 , 因此在再拮晶过程 中 , 我们 尽量投法诚少 F e CI : 的氧化 , 没法 诚少 空气 接触是一 个方 法 , 但还可 找其他商便 的方法来防 正氧化 。 每趣过一次再 拮晶 , 晶体 的遥 度明有所伦加 , 锐明 碗度逐次有所提高 。 每次再拮 晶后 ` 用少量蒸溜水洗 滁晶体 , 可 以 除去粘在晶面 的母液 。 趣过三次砧 晶 后 的 晶体在蒸发皿 中用火烤干 , 千燥时周短 , 产 品微带黄色 ; 如果在烘箱 中 用 1加 “ C 烘干 , 干燥时 尚是 , 则产品是 打色 , 无水的 F e CI 。 应 效是 白色 粉末 , 现在微带黄色 , 由 于发生少量氧化的关系 。 铃 3 : 还原 。 江原采用循环气流 , 考虑到 P e cl : 中可 能有 P e CI 。 , 先在温度教低的条 件还原 , ` 然 后 逐步提高 温度进行 还原 , 不使挥发 。 最后温度在 9 7护 c , 也有 的1 1 0 0 C , 得到 的钝铁 值 救而带娘 白色 , 当铁粒微韧时 是敛灰色 , 用化 学 方法分析 , 含铁豹 ” . 3 5 一9 , 95 肠 左 右 , 由于未做 光藉分析分析杂臂 , 不能精确测 定腌敛的撞 度 。 1 ) 拯原毅备 。 飞 ! . 尸J / … 犷` 锐 明 七 1一真 空泵 ; 2 二 - 泵 巡路; 3一流 量针 ; 4一 千 燥瓶 ; 莎一滚 H , 8 0 ` ; 6一 管 子 ; 7一 雷 城 ; 8一 砂 磁 舟 ; 9 一 空诚 ; 1 0一吸收 H C I 的 水瓶 ; 1 一N a 0 H 水溶液 ; 12 一乎燥 器 ; 拐一N : 瓶 ; 跳一 吸氧瓶 岁 肠` 习 , 瓶 ; 拓一流童 针 ; 17 一 阅始 通 H , 通路 ; 招一凑 气 出 口
第九期 35一 上图是还原設备你置簡图。 进天还原嫩的H2先通过CaC12千燥器操，然后H2SO,干燥，这是m强干燥和 防止CaC12粉宋陪天还原墟彩响产品纯度的必要措施。出口处的空瓶(9)为防止意外 时吸收HC1的水瓶的液体(10)倒灌到电版中去。瓶(10)及（11)中各液体，都是吸 收HC1的液体。瓶（12)为十燥器，用于除去循环气体中的H20,以免HC1及水份进入醑 环泵内。流是补(16)用于趾度还原后期H2的流最，流最针(3)用于量：废进入还原城 的的H2流量。通路(2)为循环泵本身循环泵的通路，用来测步通入还原H2的流量之用。 2)还原操作 系铳设备必須經过檢查並保証常封性优良。加热到200°C,先通N2,骊出系就中的 空气，然后用H2票H出系就中的N2。在200°C后温度上升要提到300°C保湿一些时間，使 出口处不見FeC1:斑集物，当出口无FeC1,凝时，则迅速升温到600°C,然后又慢慢 升混，使絕大部分的FC12在600-700°C之间得到还原，然后升温到900°C还原，直到 出口处不兒白箬再还原牛小时为止，或升温到1100°C使宋还原的FeC12耀发完毕。 G)还原Fe2Osi过程和还原FeCI.的过程此敕。 在570°C以上，FegO,先还原为Fee0,然后还原为FeO,在H2的耗用量方面和还原 FeC12此较要多消耗50%的H2,而生产的气体为H2O。制造純Fe20,如果用化学方法， 则湾衫的化学药剂不能循环使用，解济方面是不合算的。 从热力学来看，用H2还原Fe0时： FeO+=Fe+H2O 1gp=-+0.64 [3J 用H2还原FeCl2时： FeC】。+-H2sFe+CI 1gp:=5450-0.4831gT+5.61 〔4] 由上速二式推算各福度下HC1或H2O及H2和FeCl2或FeO的气相平衡成分作一此 較如下： 气相本衡接（用H2还原） 、、被还原的 物料 Fecl2 FeO 温 度C 项、 600 700 800 900 1000 600 700 800 900 1000 目 1gkp -1.903-1.288-0.780.658-0.013 -0.48 -0.86 0.27 -0.193 -0.117 p 0.01250.05120.1660.4380.97 0.2310.4536 0.5371 0.642 0.765 PHel 10.6 22.47.347.9:61.2 PH2% 89.477.662.752.138.8 76.8 68.4 65 60.9 56.7 PH20% 28.7 31.6 35 39 48.3
第 九 期 上图是还 原没备 饰置 筒图 。 进 入 还原谊 的H : 先通过 C a c l , 二矜燥器于 燥 , 然后 jr H : 8 0 ` 干燥 , 这是 加强干澡和 防 止C a CI : 粉宋谱入还原健影响 产品花度 的必要措施 。 出 口 处的奏版 ( 9 ) 为防 止意外 时吸 收H C I的水瓶 的液 体 〔叉。 ) 倒 教到 电燎 中去 。 瓶 ( 1 0) 及 ( 1 1) 中各 液体 , 都是吸 收 H 0 1的液 体 。 瓶 (论 ) 为十燥器 , 用于除 去循坏气体 中的 H 。 O , 以 免 H c l及水份进入循 环泵内 。 流量 扑 〔1时 用于量度还原 后期 H , 的流是 , 流 最扑 ( 3 ) 用于最度进入 还原 健 的 的耳 。 流晨 。 通路 ( 2 ) 为循环泵本身 循环泵 的通路 , 用来稠节 通 入还原 H , 的流最之 膝 2 ) 坯原 操作 系就没备必遥夏题 过愉查龙保靓密封性 优良 。 加热 到2 0了 C , 先通N , , 呱 出系杭 中的 塞气 , 然后 用H Z张 出系就 中的 N : 。 在2 0了 e 后 温度上升要提到 30 o0 C 保温一些时简 , 使 出 口 处不兑 F e C I , 凝集物 , 当 出口 无 F e C I 。疑集时 , 刘 迅逮升温到 6 0 o C , 然后 又慢俊 升温 , 使艳大部分的 F e CI ,在6 0 一 ? 0 0 O c 之周得 到还原 , 然后升温到g 0 0 C还原 , 直到 出口处不兑 白露再还原 半小时为 之 , 或 升温到 1 0 0 0 C使 宋还原 的 F e c l : 挥发 完毕 。 公 ) 还原 F e : O : 过程 和还原 F e c l : 的过程 此较 。 在盯了 C以上 , F e , o 。 先还原 为 F e 。 0 4然 后还原 为 P eO , 在H : 的耗用盘方面 和还原 P e CI 。 此较要 多消耗5 0 % 的H , , 而生 产 的气 体为 H , 0 。 制造越 F e , 0 。 如务 用化 学方法 , 剐消耗的 化学药剂 不能循环使 用 , 忽济方而 是不 合算的 。 从 热 力学来看 , 用 H : 还原 F e O 时 : F eO 一卜丑 , 二 F e + H o o . 」 _ 例瞥 ` ~ , , 拐娜 ~ 一 葡一 叹一 u · 。 任 〔吕 〕 用且。还原 F e C I 。 时: F e C 从 千丑: 二 F e 一 于处! C I 1咖 : 二擎 一 。 . 4撒叮 一 卜。 , 61 且 〔4 〕 由上 述二式推算 各温度下R C I或H , O 及 H : 和 F e C I : 或 F oe 的气相 平衡成分作 一比 较如 ` 犷: 气相 平衡 表 (用 H 。 还原 ) } { F oe 6 0 } 砂 9的 } 10 0 6 0 0 7的 8 0 0 9 o l l 1以犯 7 0 } 80 ” : , . 9。。 { ! ` l 刃 . 4 8 一 ` 忍6 刃 . 盯 ` · , 9 0 月 . 0 1 2 5 }一 O , 7 8 一 0 . 忿5牙一0 . 0 工3 0 . 2 3 1 0 . 4肠 0 . 5翻 ” ’ 6 扔 . 6 { 7 7 · 6 0 。 工6 6 。 ` 盛豁 , 。 . 盯 7 6 . 3 6 8 . 4 6 5 器州 。 · 乙 !{ 一 { 夏 6 冷 2 。 . 7 3 盯 次三 . 9 1 胎 6 1 分 8 邓 . 7 3 1 . 6 3 5 引 l 一 r { 』 二 l
一36· 铜院學报 ·从上安各計算数据看出，·在一定温度下，H还原FeC!a利FeO此較在本衡时。此 800°C低一些的湿度以下的时候，气相中H20的遗度比HC】商一些，但在温度較高的 时候，HCl猣度此H20高。还原FeCl2时，一个分子生成2个Hc1分子，还原Fe0时一 个丑2分子只产生个H20分子，因此对还原方面，罩从这一方面来我，用Ha还原Fc1, 是不利的。但一毁实骏上用宽还原FeCl2还原速度较快而皎彻底，这可从用H还原F) 时，如果气体中有少最HC1則FeO还原較完杂〔5〕。若FeC1,有一部分未都还原，在 高温下也彈发了，如柴有未錾还原的FO則在高温下不揮发的，对铁提纯不利。所以用 FeCl2还原此用FeO好。 再从氧化物的潍发性戏点来看，如果杂置中有錳对除錳是有利的，对除銅则利盆不大 化铁，绷，艋在各种蒸汽压力〔6]〔7)下的温安： 蒸汽压力.104“103 10-? 1 FeCl2 785 845 935 1299 Fe2Cle 445 462 503. 592 Cucla 710 780 1100(1个c12大气压之下810°K分解) Cucl 11I4 ·1246 1414 1963 Mnc12 835 905 1034 ,1463 用H2还原CuC12时： CuCI2+H2=Cu+2HC】 在1000°k以下 △G=13,790+23,66T1gT-112,43T.+0.155×108T2〔6]〔) 这一公式可以看出CuC12是此較易于还原的，可是的蒸气压力小，易于揮发；耳者 易溶解于水中，其溶解度随着温度的变化不大，因此用秸品法提純FC:I2时，极大部 分的CC12可以留在母液中的。还原前及还原初期升温时也有一部分彈发的。 用H2还原CuC1时： CuC】+H2=Cu+Hc1 G=-42,660-4.171gT+31.8T. 〔4] 当温度为900°C时(1173°C)时，△G=-21.290,1gk知=4.07，很易还原。CuC1 又此FeC12难于彈发，可是CuC1为难溶解物；每100克水中只溶解0.11克的CuC1〔7)， 因此在FeCl2溶液中如果溶液的中性时CuCI最迳很低的。如果提純的FeCl,中有C:C:1 那末在还原过程中，很难除去Cu的。 用Hg还原MnC12时：， Mncl2+H2=Mn+2HC1 1gkp=-121-0.483T+6.48. 〔4)〔8) 各温度下气相平衡常数如下： 温度°C 600 700 800 900 1000 Igkr -9.074,-7.631 -6.452 -5.479 -4.668 k28.14×10102.34×10-s3.53×10-73.32×10-82.16×10- 由此●兒MnCl2和Fecl2比校MnC1是难还原的。很MnC12此FeCl,易于揮发
俐 院 季救 , 从上衣各针算数据看出 , 1 在一定温度 ` f , 川H ; 还厥 F e CI , 和 F eo 此蚊在平衡时 , 此 8加。 C 低一些的温度以 下的时候 , 气相 中 H , o 的 授度比 H c l 高一些 , 但在温度较高的 时候 , H C I 艘 度此 H : O 高 。 还原 F e c l , 时 , 一个分 子注成 2 个那 c l分子 , 还原 F eO 时一 个月。分子只产丝毛一个H Z O 分子 , 因此对还原方面` ’ 翠从这一方面来税 , 用H , 还原 F e CI , 是不利 的 。 但一般实 城上用氮还原 r e CI : 还原速度 蛟快而较彻底 , 这可从 用H 。还原 F田 时 , 如果气 体 中有少最CH I IHJ 外。 还原 较病 〔 5 〕 。 若 eF 尸 ; 有 一部分麟肠原 , 在 高温下也挥发了 , 如果有未趣还原 的 F e O 剧 在高 温 一 f 不摊发的 , 对铁提纯 不利 。 所以 用 F e C I , 还爪此 用 F e o 好 。 再从氧化物的摊发性观 点来看 , 如 果杂置 中有 锰对除锰是有利 的 , 对除铜则利盆不大 舞化铁 , 铜 , 锰在各种 蒸汽压力 〔 6 3〔 7 〕下 的温皮: 蒸汽压力 _ F e C I , F e : C 1 6 C u C I , C u C I M n C I , 1 0 “ 7 8 5 4 6 7 1 0 1 1 1 4 8 3 5 1 0 一 , 1 0 一佗 8刁5 9 8 5 4 6 2 5 0 3 7 8 0 1 2舫 】 1 4 1 4 9 0 5 1 0 8 4 1 1 2 9 9 5蛇 1 1 0 0 1 9 6 3 王4 6 3 ( 1 个 C I , 大气压 之下 81 护 K 分解 ) 用H , 还原 C u C h 时 : ` 一 c ` l 一 , + 瓦 三伪 一 子班扭 - - - - - 一 在 1 0( 犯 o k以下 △ G 二 1 3 , 7 9 0 + 2 3 , 6 6 T i g T 一 i 招 , 姆 T · 任 一 0 . 工5 5 x lo 一 , T 空 〔 6 〕〔协 〕 这一公 式可 以看出 C u CI , 是 此较 易于还原的 , 可是 的 蒸气压 力小 , 易于挥 发; 再者 易溶解于水中 , 共 榕解 魔随 着温度的变 化不大 , 因此 用桔 晶法提钝 F e C I , 时 , 极大部 分的 C u CI , 可以 留 在母液 中的 。 还原 筋及 还原 初期升温时也有一部分摔汽的 。 用耳 : 还原 C u C I时: C u C I 十 垂H : ~ C u 十 n c l A G 二 一 42 , ` 6 0 一 .4 1 7 T l g T + 3 1 . 8 T , 〔 4 〕 当温度 为 加了 C 时 ( 1 17 扩 C ) 时 , △ G 二 一 21 . 幻 0 , 1畴p 一 4 . 07 , 很 易还原 。 C u C I 又此 F e C I : 难 于泽发 , 可是 C u C I 为难溶解 物; 每10 0 克 水中只 落解 0 . *1J 克的 C u C I 〔 7 〕 , 因此 在F e C I , 溶液 中如 果溶液的 中性时 C u C I 量是很 饭 的 。 如 果提钝的 F e C I , 中有 C以琦 那末 在还原 趁程 中 , 很难除去C u 的 。 用H 。 还原 M n C I : 时 : , . M n C h 十 H Z 二 M n 十 2 l l C I 珍一华 一 ” · “ T + “ 、 掀 〔 八 ) 〔 8 〕 各很度 下气相平衡常数如下 : 温度 。 C 6 0 7 o 8伪 , 的 1自吠〕 1沙 , k r 由此口境 一 9 . 0 7 4 、 一 7 . G3 1 一 6 . 肠2 ~ 5 . 盯9 一 4 . 6 G5 8 . 1 4 认 1 0 “ 1 0 2 . 34 >< 1 0 一 公 3 . 5 3 x 1 0一 , a . 韶 x 1 0一 2 . 16 x 1 0一 M n G I , 和 F e C I , 比 翰 M n e l , 是 难汪原 的 。 但 M n e 卫。 此 F e e l : 易于挥发
第九期 7 因此在还原FCi,的过程中，列以除去大部分MuC12。我捫在还原的后期提高温度 对于除Mn也是有利的。 4)还原产品的治郑。 还原怒了的严品，应在还原独中域放在龙还原气体的容器中治却。我們朵用在还 原嬗中沿却的方法。把出城口管通路火死进山仍和H2源接通，使城内保持正压， 到室湿为止。由于在高温下进行还源，牛！的纯铁不会燃。 5)猪渝： 用有色金盛含t少的软钢仍和工业酸做原，由于还原时生产的HC,及溶解車 屑时产生的H2,虽有小部分的批失、但极大部分可以循环使用，罂济上是合算的。將 来这一方法可能发展成工业生产高純度裢铁的方法。 2:FeCl2通过再結晶可以得到很纯的品体，不必通过先制FeCc,用乙樹提钝， 然后用钝很純的Fe和提純的Fe('I制Fe(l,而把FeCI2再m提純的煩复手觳。 3.只要提純方面做得好，原料方面选擇得好，我們现在得到含铁99.85-99.95的 铁产品成分达到99.9以上，是完可能的。 4.此次产品，只用化学分析，限于被备未能用光譜分析产品中杂質的含比，是最 大的缺点。 5.每制造辄纸100公斤钓消托为比重1.19的1业酸390公斤，氮44标強米2，铁 120公斤。其中极大部分的豌酸和H2可以循环使用的。 装考文献 (1 )A.H.Allan Stect Vol.109.Nol4.p.58 (1941,10)o [2 )Grcorge A.Moose Tr.A.1.M.E Vo1.197.p.1443 [3 ]C.T.PocTBoueB Teopa ticrayprLikecxitx lponeccoa.p418. [4O.Kubaschewskl.E.I,L.Evans.Metal lurgical Thermochemistry 数据推算的。 5 )Coolman,Ferd L.(iraham Marion Erust N.S.A.Patent 2744005 6 )LaurenceL.Q.uill.The Chemistry and Metallurgy of Miscel laneous Materials.Thermodrnamics.1950: 〔TH.H穆拉契、有色治金手册（宿金1：业出版1） 〔8]用Herbert.H.Kellog.Tr,A.IM.E.188.P.852的数据推算的
络 九 翔 因此在处 原 F e C I : 的过程 中 , 刃以 徐 去大部分 为 M o C I : 。 我朽 在还原 的后期提高温度 对 于除 M n 也是 有利 的 。 4 ) 还原产 品的 冶却 。 还 原箱 了的产 品 , 应 在还原 娠 中或放 仁屯 舔还原 气体 的容器中冷却 。 我俏朵用在 还 原嫂中冷却的方汰 。 把 出毓 口 谬 铃通 路夹 夕龄 、 但进 日 仍 和H , 源接通 , 使 旅内保持正 压 , 到 室温为 止 。 由于在高温 一『逃于孙圣原 ; 牛 ; ;均掩跌不会 自燃 。 5 夕籍谕: 用有色 金场含垦少 的软婉 取扮和工 : 酬诬淤做 原料 , 由于还原 时生 产的 H c l , 反 溶 解车 居 时产毙 的 H , , 虽 有小 部分的 擞失 , 但 极大裔甲爹可以循坏使 用 , . 怨 济 上是合算的 。 将 来这一方 汰可 能发 展成工 业生产 高挽 度徒敛的 方汰 。 2 : F e C I 。通 过再粘 晶可以 得到很 耗约 晶体 , 不 必通过 先制 F e C c , , 用 乙醚 提越 , 然后 用挑 很钝 的 F e 和提 钝的 F e C I : 制达 F o C I : , 一 而把 F e( 二l , 再 加提掩 的烦 复手擅 。 3 . 只要提耗 方面做得好 , 原科 方面 选择 得 好 , 我仍现在得 到含裁” . 8 5 一 9 . 95 的 放产品成分达到 9 . 9以 上 , 是完 全可能的 。 4 . 此次产品 , 只用化 学分析 , 阻 一 r 提 备未能用光谱分析产品 中杂 鬓的 含 _ 毖 , 是最 大的缺点 。 5 . 每制造耗 效 10 0 公斤 钧洁耗 为 比 旅1 . . 王9 的工 业鲤酸肠0 公斤 , 氢料标淮 米 2 , 映 居 1 20 公斤 , 其 中 极大部分的燕 酸和 H , 可 以 循环使 用的 。 参 考 文 献 比 〕A . R , 人显ia n 出 爬 更 V扔 10 , . N 奴 4 . p . 韶 ( 1涎i , 10 少 。 ( 2 〕G的理 e A . M郎肚 T r 久 I M 爹 V似 , 扮7 . p 1 4 4 3 0 〔 3 〕G T , P 。 “ 由 。 助协 了 e o p a 嫩扮羚 r 琳 就沁伏 叩 。 岭 c c 。 二 p 41 祥 〔 4 〕则 O K咖 “ c h鲜欢I ? 鱿 · 1 1 1 “ · 艺` “ 厂 ” ” M “ t愁1 l u r g i c a l T h e , ’ 川 o c h e m i s t r y 数据推 算的 。 〔 5 〕C o o l呱 n , F e r d L , G r 盘l公鬼约飞 M 巩 r i 积、 E r n 3 t N , S , A . P a t e n t 黔翻力0 5 〔 6 〕工 J a u r 即c e L . 毛泛、 , 二孟1 . T h e C h咖 1 o t r y a 耐 M e at l l u : 妙 o f M i 日e e l l魏 n的u , M 几 t e ir al 3 飞七e r n 下〕d 护“ 退n 〕 i c 3 . 1 9易O 。 〔 7 J H , H . 穆拉契 , 有色冶金手 册 〔冶金工 业出版 社2 f s 〕用H e 比e , t . H . K o l l o g T : 人 I M E ` 1只弓 P 邪2 的 数据推算 的
