Карбид из сульфата?

[dmr]

CaSO4+3C=CaS+CO2+2CO 1000°~1100°C

ZnO+C=Zn^+CO 1100°~1200°C

CaS+Zn+2C=CaC2+ZnS^ 1185°С(температура возгонки ZnS)

 

Все в одну стадию можно было бы, т.е в одной печке реакторе. Снизу Оксид цинка с углем, сверху гипс с углем. Возгоняющийся Цинк уносил бы серу от кальция сульфида.

Насколько видится вам вероятным такой относительно низкотемпературный процесс?

С термодинамической составляющей, вроде должно идти. Какие возможны затыки с воплощением?

Сульфид цинка без проблем окисляется кислородом воздуха опять до Оксида. Оборотный реактив

Изменено 29 Января, 2018 в 07:45 пользователем dmr

[radiodetaleylubitel]

Сульфид цинка без проблем окисляется кислородом воздуха опять до Оксида. Оборотный реактив

При небольшом объеме производства, возможно, было бы проще растворять в кислоте и осаждать содой. Потом осадок(смесь карбонатов и гидроксидов) использовать вместо оксида цинка.

Изменено 29 Января, 2018 в 08:07 пользователем radiodetaleylubitel

[dmr]

Как перевести ZnS в ZnO как бы не проблема. Но сода денег стоит, а воздух условно бесплатен

Вопрос именно к реакции

CaS+Zn+2C=CaC2+ZnS^

Её реализуемость. Такая реакция не описана же нигде

Изменено 29 Января, 2018 в 11:19 пользователем dmr

[radiodetaleylubitel]

Как перевести ZnS в ZnO как бы не проблема. Но сода денег стоит, а воздух условно бесплатен

Вопрос именно к реакции

CaS+Zn+2C=CaC2+ZnS^

Её реализуемость. Такая реакция не описана же нигде

Сама по себе эта реакция ничему не противоречит, но возможна возгонка цинка минуя стадию образования сульфида. Какое-то количество сульфида в возгоне будет в любом случае, но эффективность процесса под вопросом.

Последнее уравнение нужно разбить на две части:

1) CaS+Zn -> ZnS + Ca (реакция идет из-за возгонки ZnS, цинк в виде пара, хороший контакт с сульфидом, но часть цинка пройдет без реакции)

2) Ca + 2C -> CaC2 (Ca в виде расплава, что обеспечивает хороший контакт с углем)

Реакция за один шаг из трех реагентов маловероятна, тк два реагента являются тугоплавкими порошками и продукт реакции тоже тугоплавкий порошок. А в реакции в два этапа всегда есть вещество, способное хорошо контактировать с другим реагентом.

 

В пользу возможности образования карбида таким путем говорит то, что впервые этот карбид получили прокаливая сплав цинка и кальция с углем.

Как минус этого метода можно указать, что требуется время на протекание реакции, как минимум до полного возгона цинка и большая вероятность загрязнения карбида как исходными, так и конечными и промежуточными веществами.

 

Воздух бесплатен, но оборудование и нагрев стоят денег. Тем более улавливание мелкодисперсной пыли и наличие оксида серы в газах не делает оборудование дешевым.

Изменено 29 Января, 2018 в 14:20 пользователем radiodetaleylubitel

[avg]

Как перевести ZnS в ZnO как бы не проблема. Но сода денег стоит, а воздух условно бесплатен

Вопрос именно к реакции

CaS+Zn+2C=CaC2+ZnS^

Её реализуемость. Такая реакция не описана же нигде

Это почти то же самое, что и СаS+2C=CaC2+S, Zn тут лишний.

[radiodetaleylubitel]

Это почти то же самое, что и СаS+2C=CaC2+S, Zn тут лишний.

Для такой реакции нужна температура за 2000. А ТС предлагает вариант с 1200. Цинк, участвующий в виде пара, выступает аналогом растворителя.

Как пример - если смешать сухие порошки лимонной кислоты и соды, реакции не будет, но если добавить воды...

Тут нечего думать, тут надо пробовать последнее уравнение ТС на практике.

Изменено 29 Января, 2018 в 14:27 пользователем radiodetaleylubitel

[avg]

Для такой реакции нужна температура за 2000. А ТС предлагает вариант с 1200. Цинк, участвующий в виде пара, выступает аналогом растворителя.

Как пример - если смешать сухие порошки лимонной кислоты и соды, реакции не будет, но если добавить воды...

У ZnS давление пара близко к атмосферному тоже где-то при 1800 С

[radiodetaleylubitel]

У ZnS давление пара близко к атмосферному тоже где-то при 1800 С

Это плохо, значит улетать будет практически чистый цинк, с ничтожной примесью сульфида.

[dmr]

Температура возгонки (сублимации) (в °C):

1185

Растворимость (в г/100 г растворителя или характеристика):

вода: 0,00000000003 (18°C) [Лит.]

уксусная кислота: не растворим [Лит.]

Плотность:

4,087 (20°C, г/см3, состояние вещества - кристаллы)

 

 

Формулы расчета величин:

Изобарная теплоемкость (в Дж/(моль·К)): Cp = 49,46 + 0,00444T - 440000T-2 (1293-1907 K)

Стандартная энтальпия образования ΔH (298 К, кДж/моль):

-192 (т)

Дополнительная информация:

Плавится при 1850 С и давлении 150 атм.

 

Реагирует с кислотами.

http://chemister.ru/Database/properties.php?dbid=1&id=3939

По поводу реакции двух тугоплавких и одного газообразного, можно вспомнить

Al2O3+3C+3Cl2=2AlCl3+3CO

Согласно приведенной цитаты давление ZnS при 1850 аж 150атм,ну или чуть меньше вероятно

 

Без углерода, связующего кальций в карбид, восстановление CaS парами цинка мааааловероятно термодинамически в том числе

Цинк не выступает в роли растворителя, а все же в роли восстановитель, ну а углерод скорее как заместитель серы для улучшения термодинамики процесса, и смещения равновесия

[Rushimikus]

Лучше бы сказали как не пребигая к температурам за 1500 сварить элементарную серу из сульфатов