» » Получение стронция
28.04.2015

Известны три группы методов получения металлического стронция:
1. Термическое разложение некоторых соединений стронция.
2. Электролиз
3. Восстановление соединений стронция.
В первой группе методов следует отметить термическое разложение гидрида стронция, которое производилось в стальной трубке в вакууме. Разложение гидрида начинается при 675° и заканчивается при 1100°. Чистота полученного продукта составляла в среднем 98,8%. При разложении нитрида стронция в трубке из иенского стекла в вакууме при температуре 140—150° был получен черный мелкодисперсный порошок стронция. Промышленного применения эти способы не имеют, так как исходные материалы получаются или из чистого металла или из его высокопроцентных соединений.
Подобно кальцию, стронций получают электролизом расплава SrCl2 и KCl с катодом касания. Из-за малого выхода по току и загрязненности катодного стронция солями, нитридами и окисью этот способ не получил широкого применения. Электролизом такого расплава на жидком катоде получают сплавы стронция, например с оловом.
Для восстановления соединений стронция были предложены в разное время чуть ли не все активные металлы первых четырех групп периодической системы элементов. Практическое значение имеет лишь алюмотермическое восстановление окиси стронция. Реакция восстановления при этом способе схематически изображается уравнением
4SrO + 2Al = 3Sr + SrO * Al2O3.

Продуктами реакции являются пары стронция, отводимые в конденсатор, и моноалюминат стронция в виде твердого остатка. Реакция начинается при 850—900° с образованием сплава стронция с алюминием. Дальнейшее нагревание в вакууме при давлении порядка 1—2*10в-2 мм рт. ст. и температуре 1100—1150° приводит к возгонке стронция. Стронций получают в опытно-промышленных печах с верхней и нижней конденсацией металла. Электровакуумная печь с верхней конденсацией металла (рис. 3) состоит из собственно печи 9, реторты 8, корзины для шихты 12, изложницы 10 и колпака с цилиндрическим конденсатором 2. Внутри конденсатора помешается нагреватель 3. Разрежение в реторте и печи создается вакуумными насосами BH-1, подсоединенными через патрубки 4, 15.
Температура в печи измеряется оптическим пирометром, в центральном нагревателе — термопарой 1, соединенной с самописцем. Вакуумные резиновые уплотнения 6 и токовводы 14 охлаждаются водой.
Получение стронция

Описание процесса. Окись стронция (полученная прокаливанием нитрата или карбоната в вакууме), измельченная до — 100 меш, и порошковый алюминий, взятые в молярном отношении SrO:Al = 2:l, перемешивают в барабанном смесителе. Смесь прессуют при давлении 300 кг/см2 в брикеты плотностью 3,1—3,3 г/см3 и загружают в корзину. В реторту, установленную в печь, помещают _корзину с шихтой, изложницу и предохранительный стакан; реторту закрывают колпаком. Резиновые уплотнения обеспечивают герметичное соединение реторты с колпаком, печи с крышкой, реторты с крышкой печи и др. Необходимое разрежение в реторте (1—2*10в-2 мм рт, ст.) и в печи (5—10 мм рт. ст ) достигается с помощью вакуумных насосов.
Печь нагревают до заданной температуры (1150°С) в течение 4—5 час., за это время из садки удаляются газы. По мере нагрева алюминии взаимодействует с окисью; стронций возгоняется в верхнюю часть реторты и осаждается в основном на торцовой части конденсатора. После окончания восстановления и возгонки, продолжающихся 5—6 час., нагрев прекращают, в реторте аргоном снимают вакуум и в цилиндр конденсатора для расплавления стронция помещают нагреватель. Плавление стронция осуществляется при 800—850°. Жидкий стронций через отверстие в дне предохранительного стакана сливается в изложницу. После охлаждения реторта разгружается, снимается колпак, изложница со слитком стронция герметически закрывается. Остатки после восстановления содержат --50% SrO в виде алюмината, для извлечения окиси стронция алюминат переводят в карбонат (или нитрат) стронция.
Получение стронция

Несколько иначе работает электровакуумная печь с нижней конденсацией возгоняемого стронция (рис. 4). Внутри реторты 7, установленной в печи 8, на стержне подъемного устройства 1 подвешены соединенные между собой закрытая колпаком корзина для брикетов 12, конденсатор с вкладышем 14 и изложница 17. Возгоняющийся в результате восстановления стронций осаждается в нижней части реторты — в охлаждаемом конденсаторе. Для расплавления стронция конденсатор (с другими частями) перемещается в зону нагрева. При 800—850° (в атмосфере аргона) стронций плавится и стекает в изложницу.
Наиболее удобна в работе печь с нижней конденсацией металла, качество которого зависит в основном от чистоты исходных материалов: обычно получают стронций чистотой 99,0%. Для получения стронция высокой чистоты возгоняют его повторно в вакууме при температуре 1000°.