Восстановление железа из ржавчины-миф или реальность? Дубль два.

[Nemo-x]

Продолжу.

Сейчас навожу порядок в голове по теории процесса.

Возник вопрос.

На фото из учебного фильма видно, как описывает теория порядок прохождения

процессов в домне.Как видим, процесс идёт сверху вниз.То есть ядро железной руды в

железо превращается в посленюю очередь.Сверху уже Fe, а внутри ещё нет.

 

В моём случае - всё наоборот.На фото недоделаная ржавая железка, на ней очень

хорошо видно , как идёт процесс.Внизу (поцарапано ) -уже чистое железо, сверху

железа тонкий слой FeO,и над ним Fe3O4.И так происходит всегда в моих опытах -

внизу восстановленное железо,а над ним всё остальное.

 

Вопрос- почему такая разница в порядке прохождения реакций ?

[Nemo-x]

Ура,я сегодня сам додумался.

 

Всё просто и нет никаких противоречий.

 

В домне исходный материал руды однородный - Fe2O3 и поэтому реакции идут сверху

вниз.,от поверхности к центру.

 

А в случае со ржавчиной всё не так.Вспоминаем, как идёт процесс появления ржавчины

и всё встаёт на свои места.

 

Внизу железо (сам предмет),над ним слой FeO,потом слой Fe3O4, потом слой

Fe2O3,потом ,собственно,сама ржавчина Fe(OH)3.Она сверху.

Поскольку слой ржавчины суть пористый,восстановитель СО взаимодействует со всеми

слоями одновременно и вполне естественно, что восстановление начинается с нижнего

слоя FeO !.

Пока он восстанавливается до Fe,слой Fe3O4 восстанавливается до FeO, слой Fe2O3

восстанавливается до Fe3O4. Конечно,очевидно,что скорости прохождения этих реакций

могут быть различны, но это уже не принципиально для общего результата.

 

Главное,становится понятным, почему процесс идёт снизу вверх !

[Nemo-x]

А ещё предлагаю к рассмотрению вариант получения угарного газу с разложения общества оксалата натрия.

 

Вашу мысль об оксалате хочу всё-таки попробовать.

Проверять её тогда я не стал по причине отсутствия доступности для меня оксалата как

такового.

Но сейчас,поискав, наткнулся на то, что оксалат натрия получится при пиролизе формиата

натрия,который есть основной компонент противоморозной добавки к бетону и вполне

доступен в растворённом виде.Состав добавок производители не пишут,но скорее всего

основной компонент там всё-таки формиат натрия плюс всякие добавки типа антикора

для металла.

Тогда получается красивые и доступные по температуре (для простой дровянной печи) реакции с выделением нужных продуктов.

 

При температуре от 300 градусов начнётся 2HCOONa > Na2C2O4 + H2

При температуре от 400 градусов начнётся Na2C2O4> Na2CO3 + CO

При температуре выше 700 ºС Na2CO3=Na2O+CO2

 

Планируемый опыт - берём реактор,заполняем моими любимыми опилками наполовину.

Берём предмет, вымоченный в добавке для бетона,укладываем на опилки,сверху опилки

от души поливаем той же добавкой,потом укладываем поверх предмета второй слой

опилок,который также пропитываем добавкой.Закрываем и в печь.

 

Предполагается,что с подъемом температуры будет идти сушка опилок, предполагаемый

формиат натрия остаётся на них уже в сухом виде.

При достижении нужных температур проходят описаные выше две реакции.

Происходит восстановление водородом, потом угарным газом.

Потом на 450 градусов (проверял) начнётся пиролиз опилок,весь объём резко нагреется

до 550 градусов,образуется древесный уголь,снова водород и угарный газ.

Потом ещё погреем немного ( зачем-не знаю) и остываем.

 

Есть что-то не так ?

 

И вопрос - как доступно проверить наличие формиата натрия в добавке?

Изменено 25 Января, 2014 в 07:35 пользователем Nemo-x

[DX666]

Наверное дешевле будет купить щавелевой к-ты на русхиме, но вот ещё вариант: как источник СО использовать смесь мела с углём. Предлагал кто? Вроде в самый раз - дёшево, сердито, и температуры примерно рабочие.

И ещё песку туда мелкого.

Суммарное уравнение будет такое

SiO2 + 6C + CaCO3 = Si + CaC2 + 5CO

Это, значится, замешать следует измельчённых(лучше всего в шаровой мельнице, если есть)

песка - 60г

угля - 80г

мела - 100г

Ежели всё дополно среагирует, то выйдет со смеси 110л(при н.у.) СО, некоторое количество СО2, останется на дне смесь карбида, элементарного кремния, и чуток песку, которую, думается, Вы найдёте куда применить. Ну там, ацетилен с карбида. А порошковый кремний можно как-нить отделить от песка и... тоже его куда-нить.

В общем, полезное с приятным.

Изменено 25 Января, 2014 в 08:17 пользователем DX666

[Nemo-x]

Опыт провёл.

Формиат натрия,я Вам доложу - это что-то...Всё по науке.Около 300 градусов началось выделение газа,горел белым цветом.Что за газ - только догадываться.Потом давление в реакторе стало расти(увеличился объём выделяемого газа) .Это надо видеть-несколько узких факелов горящего белым цветом газа из реактора(он же не герметичный) в разные стороны с характерным звуком газового резака под хорошим давлением.Я думал-всё, прожгу печь насквозь.Потом прибавился пиролиз опилок,пламя стало бело-голубым и в печи начался ад кромешный из огненных струй из реактора.В течении получаса вся эта вакханалия окончилась.

 

В результате - ржавчина на предмете полностью превратилась в Fe3O4 и FeO, а по краям, там где температура поднималась выше всего - то прошло полное восстановление железа.

 

Но обычно после пиролиза стружки оставался древесный уголь в виде красивых рассыпчатых тонких чёрных пластинок.

В случае с добавкой формиата угля в сыпучем виде не образуется.Масса внутри реактора после реакции получается как-бы спёкшейся ,как застывшая сахарная вата, только более пористая, местами с белым налётом и слабым содовым запахом ,Да и цвет ,там где наибольшая температура, почему то у угля синий.

Что там, опять известь какая-то образуется ?

Надо попробовать то же самое ,но с чисто угольным наполнителем.

Изменено 29 Января, 2014 в 05:21 пользователем Nemo-x

[Nil admirari]

При температуре выше 700 ºС Na2CO3=Na2O+CO2

Так не получится.

[Nemo-x]

Так не получится.

 

 

Да,спасибо.

Чем дальше я пытаюсь понять происходящие при моих манипуляциях процессы тем больше их не понимаю.

В этой реакции в разных источниках указывается разная температура.

Вот здесь тоже немного обсуждали.http://forum.xumuk.ru/index.php?showtopic=5508&st=40

И в тоже время

*Реагирует с кислотными оксидами, образуя соль:Na2O + CO2 = Na2CO3 *,то есть обратная реакция.

Тогда надо принять, что пока не будет температуры 1000 градусов Na2CO3 лежит себе спокойно в реакторе с углём и ждёт начала своего разложения.

Но с другой стороны, Вы ведь сами писали в 11 году, что

*Натрий вообще впервые получили по реакции: Na2CO3 + 2C =(t)= 2Na + 3СО.*

Я так дочитаюсь до зелёных мышей.

Вот уважаемый Aversun писал-*Сент-Клер Девиль разработал в 1839 году метод по которому натрий получили, восстанавливая соду углем в присутствии известняка. *

Это что тогда получается, когда я грел реактор со ржавой деталью в угле, с добавлением соды и щебёнки (для выделения СО2), тогда я натрий мог получить ?

То что я сейчас написал - не тема для обсуждения - это просто мысли вслух.Не будет идти реакция - ну и пусть с ней .Мне ведь главное результат.Ну и смягчение режимов-по возможности.Кстати,повторное прокаливание при *печной* температуре формиатом натрия даёт уже около 50-60 процентов восстановления железа .То есть если раза четыре пять шесть проделать эту процедуру,то результат будет не хуже чем при 1000 градусах в угле, но без перенауглероживания.А это уже почти победа..

[Nil admirari]

Так конечно пойдет: Na2CO3 + 2C =(t)= 2Na + 3СО, так впервые получили натрий.

 

Я имел ввиду что сам карбонат натрия не разлагается при 700С. Он вроде бы даже кипит без разложения свыше 1500С.

[DX666]

Что за газ - только догадываться.

А что тут догадываться? Вы и сами написали,

При температуре от 300 градусов начнётся 2HCOONa > Na2C2O4 + H2

что это водород.

 

Что про смесь из прошлого поста думаете? Там, думается, побочные продукты всё-таки полезны будут.

[Ветер 21]

Есть еще один вариант восстановления Получить водород, потом в стеклянную трубку впаять электроды на расстоянии Около мм 500. Пропускать водород по трубке и через водород пропускать высокое напряжение. Молекулярный водород дробится на Н до атомарног состояния и после выхода направлять атомарный водород на ржавую деталь. Деталь нагревается за счет реакции рекомбинации и водород отнимает кислород из ржавчины и восстанавливается до химически чистого железа. Литература: Реми Курс неорганической химии.

Изменено 2 Февраля, 2014 в 07:59 пользователем Ветер 21