铜钙合金的制取

铜钙合金顾名思义就是由钙和铜两大主要元素组成的合金. 铜钙合金即可制取,同时铜钙合金还可反过来用来制备工业钙。

在后来的研制中,液体阴极法电解液体阴极法是以铜钙合金(含钙10~15%)作为液体阴极,石墨电极作阳极。电解析出的钙沉积在阴极上。电解槽槽壳用铸铁制作。电解质是CaCl和KCl的混合物。选择铜作液体阴极的合金成分是因为铜钙在高钙含量区域内,存在着非常广泛的低熔点区域,可以在低于 700温度制取含钙60~65%的铜钙合金。同时由于铜的蒸气压小,在蒸馏时容易分离。此外,含钙60~65%的铜钙合金的密度较大(2.1~2.2克/厘米),能保证与电解质很好地分层。一台电流强度为7600~8000安的电解槽,槽电压为9.5~10.5伏,电解质温度 670~700,阳极电流密度为1.9~2.1安/厘米,电解质成分控制在CaCl:KCl=(78~82%):(22~18%)。阴极合金中钙含量不超过 62~65%。电流效率约为 70%。每公斤钙消耗CaCl为3.4~3.5公斤。

电解生产的铜钙合金还可以在0.01托真空和750~800温度条件下进行第一次蒸馏,以除去易挥发的钾、钠等杂质。然后在1050~1100下进行第二次真空蒸馏,钙在蒸馏罐上部冷凝、结晶,而残铜(含钙10~15%)留在罐底,返回电解槽使用。取出的结晶钙即为工业钙,品位为 98~99%。如原料CaCl中钠、镁总含量0.15%,则铜钙合金经过一次蒸馏,即可得到含量99%的金属钙。

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