А.С. 373259 (5.1.1971/12.3.1973) C 01g 53/02
Авторы изобретения: А. Я. Кипнис и Н. Ф. Михайлова
Проектный и научно-исследовательский институт «Гипроникель»
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОНИЛА НИКЕЛЯ
Изобретение относится к области неорганической химии и цветной металлургии, в частности, к способам получения карбонила никеля из металлического никеля.
Известен способ получения карбонила никеля воздействием окисью углерода на исходные материалы, содержащие металлический никель, с предварительной их обработкой газом, не содержащим свободного кислорода, в частности восстановительным газом.
Недостатком такого способа является низкая реакционная способность полученных для карбонплирования материалов и, следовательно, малая производительность процесса получения карбонила никеля.
В целях активации исходных материалов и интенсификации процесса их карбонилнрования предлагаемый способ заключается в том, что предварительную обработку производят газом, содержащим карбонил никеля, в условиях, обеспечивающих разложение карбонила с образованием 0,01—0,05 г металлического никеля на 1 м2 поверхности исходных, материалов.
Непосредственно перед карбонилированием исходные материалы, содержащие металлнческий никель, обрабатывают, например, окисью углерода, содержащей 1—4 об. % карбонила никеля, при температуре 150—220°С и давлении 1-2 кг/ см2 в течение 1 --5 мин; или окисью углерода, содержащей 40—45 об. % карбонила никеля, при комнатной температуре и обычном давлении в течение 0,5—1,0 мин с последующим быстрым (менее 1 мин) нагревом до 150—220°С; или 100%-ным паром карбонила никеля при температуре 100°С и атмосферном давлении в течение 5—10 сек, а также окисью углерода с содержанием 0,2—0,4 об. % карбонила никеля при температуре 300—320°С и давлении 200 кг/см2 в течение 3—5 мин. В этих условиях обеспечивается разложение карбонила никеля на металлический никель и окись углерода с отложением на каждом 1 м2 поверхности исходного для карбонилирования материала 0,01-0,05 г никеля.
Отложение из газовой фазы такого количества никеля приводит к активации исходных никельсодержащих материалов и интенсификации последующего процесса получения карбонила никеля. Активацию можно проводить и другим путем при ином сочетании параметров, при которых происходит разложение карбонила никеля, однако обязательным условием достижения поставленной цели является отложенне именно 0,01—0,05 г металлического никеля на 1 м2 поверхности исходных материалов.
Следует подчеркнуть, что активацию необходимо проводить непосредственно перед карбонилированием, чтобы исключить доступ воздуха к материалу между его активацией и карбонилированием.
При карбонилированин активированной стружки металлического никеля скорость реакции повышается почти в 20 раз и сохраняется на столь высоком уровне до степени превращения никеля в его карбонил 60—70%. после чего постепенно снижается, однако и при почти полной выработке образцов остается в 2,0—2,5 раза более высокой, чем при активации в отсутствие карбонила никеля.
При карбонилированин металлического никеля, полученного восстановлением закиси никеля, скорость реакции после применения активации, согласно изобретению, повышается 15 в 14 раз и сохраняется такой до извлечения никеля в паровую фазу 50—55%, после чего она быстро падает до величины, соответствующей карбонилированию материала, предварительно обработанного в восстановительной атмосфере, не содержащей карбонила никеля.
Таким образом, однократная активация позволяет снизить общую продолжительность карбонилирования для вышеуказанных двух случаев соответственно в 10—12 и 2 раза. Повторение активации приводит к дальнейшему уменьшению продолжительности процесса получения карбонила никеля.
Для активации можно применять, например, оборотный реакционный газ, получающийся после конденсации ранее образованного карбонила никеля, и активацию можно проводить
непосредственно в том реакторе, в котором после активации производится, карбонилирование; или газ, полученный после карбонилирования. Первый случай более удобен для периодического процесса, а второй — для непрерывного, когда активацию материала необходимо проводить до его помещения в реактор.
Вышеприведенные примеры, тем не менее, не исчерпывают всех возможностей практического осуществления нового способа и не ограничивают объема настоящего изобретения, предусматривающего возможность его применения в самых различных комбинациях с другими известными способами получения карбонила никеля действием окиси углерода на материалы, содержащие металлический никель.
Предмет изобретения
Способ получения карбонила никеля воздействием окисью углерода на исходные материалы, содержащие металлический никель, с предварительной их обработкой газом, не содержащим свободного кислорода, отличающийся тем, что, с целью активации исходных материалов и интенсификации процесса их карбонилирования, предварительную обработку производят газом, содержащим карбонил никеля, в условиях, обеспечивающих разложение карбонила с образованием 0,01—0,05 г металлического никеля на 1 м2 поверхности исходных материалов.