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1gK12)=-5.038+6774/T 从上述方程式可以看出,四氯化钛可以与金属钛或熔体中的二氯化钛相作用生成易溶的低价 氯化物。这些反应都是放热反应。四氯化钛与金属钛的反应实际上在400℃左右显著地进行。 因此,只要将四氯化钛通入到含有金属钛的电解槽中,就很容易在熔体中建立起浓度。在 700~800℃的温度范围内,与过量的金属钛相平衡的钛离子绝大部份为Ti2+,它占钛离子 的总数的87~91%,Ti+仅占1%,其它为Ti3+。随温度的升高Ti3+的比例逐渐升高, Ti+的比例逐渐下降。 B.T.咕宁柯【2)进行了不同的四氯化钛与金属钛相接触的方式测定四氯化钛被溶解吸 收的速度的试验。其结果列于表二。从表中所列数据可以清楚地看到第4种方式的比溶解速 表二 钛对四氯化钛的比溶解速度 熔盐组成 钛安放的位置与加料方式NaC与RCT克分子比 温度(℃) 比溶解速度 克TiC1/时厘米2Ti表面 Ti与TiC1,直接接触 700~1050 1.2~6 2 在熔盐内的Ti与鼓泡加 入的TiC1,反应 1:1 720 12~32 被熔盐复盖的钛 1:1 720 0.8~2.3 处于熔盐界面附近的钛 1:1 720 30~50 度最大。由于固态的海绵钛有较大的比表面积,且它的表面又有许多活化吸附中心,在电解 的温度下与气相的四氯化钛相遇反应速度是很快的。但是,由于反应的产物低价钛氯化物的 熔点较高,它就在金属钛的表面以固态的形式析出,这就阻碍了反应进一步进行。这就是第 1种方式比溶解速度低的原因。对于第2种方式,由于金属钛处在熔盐内部,四氯化钛气体 是通过鼓泡的方式鼓入到熔盐内与金属钛起反应。此时,由于生成的低价钛氯化物可以很好 地溶入到熔盐中去,使得反应可以继续不断地进行。所以这种方式的比溶解速度是相当高 的。这也说明采用鼓泡加料方式的四氯化钛加料速度可以加得比较快。第3种方式是金属钛 被熔盐所盖没,而四氯化钛气体是在熔盐面的上部。它要与熔盐盐生成络合物M:TiC1。或 与熔体中的二氯化钛反应生成三氯化钛才能进入熔体中与金属钛相接触起反应,由于这些过 程的速度是比较缓慢的,所以它的比溶解速度也是最慢的。这也说明气相加料方式的四氯化 钛加料速度慢的原因。第4种情况则完全不同了,由于金属钛处于熔盐界面附近。它既可以 与四氯化钛气体充分接触进行反应,而反应产物又有条件很好地溶入熔盐中,所以它的比溶 解速度是最高的。这也说明采用气相加料方式的四氯化钛的加料速度,只要在气液界面处有 足够的金属钛存在,是可以提高加料速度的,甚至可以超过鼓泡的加料速度。 从以上分析的情况来看,要使四氯化钛迅速还原成低价钛氯化物的比较合理的办法是依 靠金属钛的还原。而气相加料篮筐式电解槽的弱点就在于熔盐界面处没有足够的钛,以致四 氯化钛的溶解速度低,妨碍了加料速度的提高。所以要提高电流效率,就必须设法增加熔盐 界面处的还原能力,而增加熔盐界面处的海绵钛量是提高这种还原能力的极为有效的措施。 124一 从 上述方程式 可 以 看出 , 四 氯化钦可 以 与金 属 钦或熔体 中的二氯化钦 相作用生成易溶 的低价 氛化物 。 这些反应都是放热反应 。 四氯化钦与金属 钦 的反应 实际 上在 ℃左右显著地进行 。 因此 , 只 要将 四 氛 化钦 通入 到 含有金 属 钦 的 电解槽 中 , 就很 容易在熔体 中建立 起浓度 。 在 。 ℃的温度范围 内 , 与过 量 的金属 钦相 平衡的 钦离子绝大部份为 , , 它 占钦离子 的 总数的 , ‘ 十 仅 占 , 其它为 于 。 随温度的 升高 十 的 比例逐 渐 升高 , 的 比例 逐 渐下降 。 咕宁柯 〔 “ ‘ 〕 进行 了不 同的 四 氯 化钦与 金属 钦相接触的方式 测定 四 抓化钦被溶解吸 收的速度的试验 。 其 结 果列 于 表二 。 从 表 中所列数据可 以 清楚地看到 第 种方式 的 比溶解速 表二 序 ‘ ,,、 , , ,,七 ‘ 王 下叭 式 月凡 日 , 止 姜毛 一, ,林 门‘ 决 、 , 钦对四 氯化钦的 比溶解速度 熔 盐 组 成 与 克分子 比 温度 ℃ 比 溶 解 速 度 克 ‘ 时 。 厘米 表 面 与 ‘ 直接接触 内的 与鼓 泡 加 反应 … 被熔盐复盖 的“ ‘ 处于 熔盐界面 附近 的, 度最大 。 由于 固态 的海 绵钦有较大 的 比表面 积 , 且它 的表面 又有许 多活 化吸 附 中心 , 在 电解 的温度下与气相 的 四氯 化钦相遇反应 速度是很快 的 。 但是 , 由于反应 的产物低价 钦氯化物的 熔点较高 , 它就在金属钦的表面 以 固态 的形式析出 , 这就 阻 碍 了反应 进 一 步进行 。 这就是 第 种方式 比溶解速度低 的原 因 。 对于 第 种方式 , 由于金属 钦处在熔盐 内部 , 四 氯化钦气体 是通过鼓泡 的方 式鼓入 到熔盐 内与金属 钦起反应 。 此 时 , 由于生成的低 价钦氯化物可 以 很 好 地溶 入 到 熔盐 中去 , 使 得反 应 可 以 继续不断 地进行 。 所 以这种方 式 的 比溶解速度是 相 当高 的 。 这 也说 明采用 鼓泡加 料方式 的 四氯化钦加 料速度可 以 加得 比较快 。 第 种方 式是金属 钦 被熔盐所盖没 , 而 四氯 化钦 气体是在 熔盐面 的 上部 。 它要 与熔盐盐生成络 合物 或 与熔体 中的二氯化钦反应生成三 氯化钦才能进入熔体 中与金 属 钦相接触起反应 , 由于这 些过 程 的速度是 比较 缓 慢的 , 所 以 它 的 比溶解速度也是最 慢 的 。 这也说 明气 相加料方 式 的 四氯化 钦加 料速度慢 的原 因 。 第 种情 况则完全 不 同 了 , 由于金属 钦处于熔盐 界面 附近 。 它 既可 以 与 四抓 化钦气体充分接触进行反应 , 而反应 产 物 又有条件很好地 溶入 熔盐 中 , 所 以 它 的 比溶 解速度是最 高的 。 这 也说 明采 用气 相加 料方 式 的 四 氯化钦 的加 料速 度 , 只要 在气液界面 处有 足够的金属 钦存在 , 是可 以提高加 料速度 的 , 甚至 可 以超过鼓泡 的加 料速度 。 从 以 上分 析的情 况来看 , 要 使 四 氯化钦迅速还原成低价 钦氯化物 的 比较 合理 的办法 是 依 靠金属钦的还原 。 而气 相加 料篮筐 式 电解槽 的弱点就在于 熔盐 界面 处没有 足够 的 钦 , 以 致 四 氛化钦的 溶解速 度低 , 妨碍 了加 料速度 的提高 。 所 以要 提高电 流效率 , 就必须 设 法增 加熔 盐 界面 处的还原能力 , 而增加熔盐 界面 处的海 绵 钦 量 是提高这 种还原能力 的极为有效 的 措施
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