Луна. Ищем место.

[нейромантик]

Если в качестве шихты загружать не чистый ильменит, а его смесь с силикатами реголита (что наверняка и будет, ибо чистый ильменит выделить достаточно проблематично), то в шлак будет представлять собой полурасплавленную массу. Жидкость на жидкости – почему не стечет?

По тому, что гравитация мала. Не будет происходить разделения по плотностям за сколь-нибудь серьёзное время. Если учесть что некоторые частицы реголита "опылены" метеорным железом (при ударе металл метеоритов испаряется) то они ещё и смачиваться будут. В результате получится массивное включение зёрен в металл.

К стати, а возможен электролиз расплава неких легковосстановимых солей? Поваренной там, и пр.?

[Димитър]

На Луне метеориты падали? Падали! Значт есть там и железно-никелевые "самородки" и углеродные хондиты, причем некоторые могут быть очень большие[/size].
  А может стоит поискать?

[L_Pt]

нейромантик
Сила тяжести в 6 раз меньше, значит время разделения будет в 6 раз дольше и не более. Сколько времени это при земных условиях занимает?

Главный недостаток электролиза расплавов солей – недолговечность анодов. Но если сильно понадобиться (алюминий/магний по другому не получить) то в принципе можно. Лучше, конечно, в эвтектических смесях с KCl, CaCl2 и др. Правда не понял ,что значит – легковосстановимой?

[Rarog]

На Луне метеориты падали? Падали! Значт есть там и железно-никелевые "самородки" и углеродные хондиты, причем некоторые могут быть очень большие[/size].
  А может стоит поискать?

Резонно. Наши дальние предки тоже, как пишут многие авторитетные авторы, черную металлургию с метеоритного железа начинали.

[нейромантик]

В земных условиях сначала производится серьёзное сепарирование - флотация и пр. За цифры я не уверен, но по-моему там не менее 80-90% окиси железа в сырье получается.
Потом процесс идёт в доменной печи, где количество получаемого за плавку шлака (силикаты и пр. всплывший "отстой") почти такое же, что и чугуна. Чугун после этого разливают в конвертеры или в Мартены и Бессемеры, и ведут процесс обезуглероживания и очистки.

Под легковосстановимыми я имел в виду что они не станут связываться в крайне стойкие соединения с электролизуемыми веществами, и что их можно легко вернуть в процесс.

На Луне метеориты падали? Падали! Значт есть там и железно-никелевые "самородки" и углеродные хондиты, причем некоторые могут быть очень большие.
А может стоит поискать?

Для производства металлов лучше действительно ковырять грунт в поиске метеоритов. Возни будет на порядок меньше (сразу провести зонную плавку и отделить металлы или прямо в таком виде прокатывать, если конструкции не будут работать в воздушной среде)

[L_Pt]

Нейромантик

Под легковосстановимыми я имел в виду что они не станут связываться в крайне стойкие соединения с электролизуемыми веществами, и что их можно легко вернуть в процесс.

Насчет «легко вернуть в поцесс», то расплавы хлоридов очень трудоемки. Это же хлор, к-рый должен вытеснять кислород окислов... без восстановителей очень даже сложно.

Насчет метеоритного железа - тут пусть меня поправит кто-то другой, однако мне всегда казалось, что крупный метеорит уйдет глубоко под поверхность, а в-во мелкого испариться под ударом.
Ну так пусть наши спецы сообщать, есть ли признаки металлического железа в лунных породах, доставленных и исследованных на Земле.

PS  Такая вот мысль появилась – если железо получать разложением карбонилов, т.е. в виде карбонильного порошка – мы сможем применять методику порошковой металлургии. Для сложных узлов это очень важно...

[mihalchuk]

Карбонил железа при нормальных условиях - жидкость. При его разложении железо оседает на нагревательный элемент, получается относительно цельный кусок металла. Можно ли производить порошок - не знаю.

[L_Pt]

Карбонил разлагается при температуре выше 200 С, в этих условиях он совсем не жидкость. И получается при этом как раз мелкодисперсный порошок, есть даже такой термин – карбонильное железо, т.е. порошок полученный таким методом.
А вот цельный кусок металла таким образом получить очень проблематично.

[mihalchuk]

L_Pt:

Карбонил разлагается при температуре выше 200 С, в этих условиях он совсем не жидкость. И получается при этом как раз мелкодисперсный порошок, есть даже такой термин – карбонильное железо, т.е. порошок полученный таким методом.
А вот цельный кусок металла таким образом получить очень проблематично.

По-видимому, речь идёт о разных способах - объёмном нагреве и пропускании потока карбонила после возгонки через раскалённую сетку.

[L_Pt]

mihalchuk

По-видимому, речь идёт о разных способах - объёмном нагреве и пропускании потока карбонила после возгонки через раскалённую сетку.

Возможно, но про объемный нагрев пентакарбонила железа с получением цельного слитка я ничего не нашел.
Если эта тема интересна, есть книга «Карбонильное железо».
http://publ.lib.ru/ARCHIVES/V/VOLKOV_Viktor_Leonidovich/_Volkov_V._L..htm

[sychbird]

Недавние заморочки с электолизером "Электрон" на МКС, используемом еще на "Мире", наглядно илюстрируют весь букет проблем, возникающих в космосе  с традиционным химико-технологическим оборудованием. ИМХО, для рассматриваемых в топике задач более подходят микробиологические методы получения целевых химических элементов из лунного грунта, использующих модифицированные методами генной инженерии штаммы анаэробных бактерий в водных средах. Последющая формовка изделий либо по технологии порошковой металлокерамики, либо молекулярным наслаиванием методами нанотехнологий.  Преимущеста следующие: не требуется больших энергозатрат; минимум отходов, да и те органической природы и могут утилизироваться по разным направлениям, в том числе и в топливо для ЖРД; относительно низкие температуры процессов и, как следствие, длительные циклы жизни оборудования; основа оборудования -- гидро-, пнвмо - автоматика и тонкостенные емкости, прекрасно освоенные в космической индустрии.

[Дем]

Недавние заморочки с электолизером "Электрон" на МКС, используемом еще на "Мире", наглядно илюстрируют весь букет проблем, возникающих в космосе  с традиционным химико-технологическим оборудованием.

Вообще не совсем верно. В невесомости появляется куча дополнитльных проблем...

[нейромантик]

Микробиология? Вы шутник, батенька! Проще повозиться с хлором и его активацией, чем сначала выращивать бактерий, потом замачивать в воде в ними породу, потом смотреть чтоб они не сдохли... Геморройненько получится.
К стати, а что на выходе? Гидроксиды железа, вместо оксидов? И в чём прибыль? Случайно не в "шорохе орехов"?

[sychbird]

Нейроромантик писал:

К стати, а что на выходе? Гидроксиды железа, вместо оксидов? И в чём прибыль? Случайно не в "шорохе орехов"?[/quote]

На выходе  субмикронные частицы чистых металлов в виде гелей, которые можно осаждать в органической среде и далее прессовкой формавать изделие с последующим обжигом при температурах значительно меньших температуры плавления.
Растить бактерии не нужно - они растут сами, поедая металлы и органические отходы жизнедеятельности биологических объектов. В принципе можно получить близкий к 100% ому замкнутый цикл.

[L_Pt]

Интересно было бы посмотреть на бактерии, производящие металлическое железо, хотя бы в стенах земной лаборатории.
Природой это не предусмотрено.

[Eraser]

Интересно было бы посмотреть на бактерии, производящие металлическое железо, хотя бы в стенах земной лаборатории.
Природой это не предусмотрено.

Насколько я знаю такие существуют, живут на окислении сульфатов железа. И кстати нечего ждать милостей от природы - генетики нам на что.

[L_Pt]

Интересно было бы посмотреть на бактерии, производящие металлическое железо, хотя бы в стенах земной лаборатории.
Природой это не предусмотрено.

Насколько я знаю такие существуют, живут на окислении сульфатов железа. И кстати нечего ждать милостей от природы - генетики нам на что.

Есть большая группа бактерий, получающая энергию при окислении закисного железа до окисного. Но причем тут восстановление до металлического железа?
Сейчас генетики умеют переносить участки гена одних клеток в хромосомы других. Но создавать абсолютно новые, с резко отличающимися от всего что создано природой...

[нейромантик]

Я крепко сомневаюсь в возможности существования субмикронных частиц железа в водной среде. Чем мельче порошок, тем он химически активнее.
Насчёт сульфатов - в лунных породах их ещё поискать надо. Там по преимуществу безводные оксиды.

[Eraser]

Есть большая группа бактерий, получающая энергию при окислении закисного железа до окисного. Но причем тут восстановление до металлического железа?

Был неправ, признаю. Но всё таки микробиологические методы так сходу бы не стал отбрасывать - кто знает какие штаммы можно вывести, и какие гены приспособить под восстановление металлов.
Вообще считаю, что тем или иным способом металлы на Луне, для конструкционных ли целей или для ракетного топлива научатся добывать - химики и технологиги и не такие орешки кололи. Но вот более сложные конструкционные матнериалы - керамика, пластики? Есть ли на Луне хоть сколько-нибудь значимые источники углерода? Про водород не говорю - знаю что этот вопрос остаётся открытым.

[нейромантик]

Насколько известно - с углеродом проблемы. Хотя теоретически должны быть углистые хондриты выпавших метеоритов.
Salter помнится считал что там должно быть довольно много углерода. Но вот в приповерхностных слоях его практически нет. Как и серы и меди.