Студопедия

Главная страница Случайная лекция


Мы поможем в написании ваших работ!

Порталы:

БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика



Мы поможем в написании ваших работ!




Получение алюминия

Читайте также:
  1. Деньги, затраченные на получение информации
  2. Затраты на получение патента
  3. Использование алюминия и его сплавов в художественных целях.
  4. Марки алюминия.
  5. Мартеновское получение стали
  6. Никто вам ничего не должен, за получение работы нужно бороться.
  7. Отправление и получение корреспонденции.
  8. Повторное обращение за получением квалификационного аттестата
  9. Получение воздуха для КИПиА

 

Алюминий производят из руд, богатых глиноземом. Чаще всего исполь­зуют бокситы. Состав их следующий, %: AI2O3 – 40–60, Fe2О3 – 15–30, SiO2– 5–15, TiO2 – 2–4 и гидратная вода – 10–15. Процесс получения алю­миния включает три этапа: извлечение глинозема из руды, электролиз рас­плавленного глинозема и получение первичного алюминия, его рафиниро­вание.

Глинозем извлекают мокрым или сухим способами. При мокром – бок­ситы дробят, измельчают в шаровых мельницах, а затем выдерживают в автоклавах 2–3 часа с концентрированной щелочью при температуре 150–250 °С и давлении до 3 МПа. Происходит взаимодействие между гли­ноземом и щелочью:

 

А12О3 + ЗН2О + 2NaOH = Na2O × А12О3 + 4 Н2О.

 

Раствор алюмината натрия в виде пульпы, после фильтрации и разбав­ления водой, выдерживается в отстойнике, в котором выпадает в осадок гидроксид алюминия,

 

Na2O ∙ А12О3 + 4 Н2О = 2NaOH + 2А1(ОН)3¯,

 

который фильтруют, прокаливают при температуре 1200-1300 °С во вра­щающихся печах и получают глинозем:

 

2А1(ОН)3 = А12О3 + 3Н2О.

 

При сухом способе смесь боксита, соды и известняка спекают во вра­щающихся печах при температуре 1200 °С. Образуется спек с водораство­римым алюминатом натрия

 

А12О3 + Na2 CO3 = Na2O · А12О3 + СО2


и нерастворимый в воде силикат кальция CaO · SiO2, в образовании которо­го участвует известь.

Алюминат натрия извлекают из спека горячей водой и продувают газо­образным СО2:

 

Na2O ∙ А12О3 + 3Н2О + СО2 = 2А1(ОН)3 + Na2 CO3.

 

Осадок промывают, прокаливают и затем получают глинозем, как при мокром способе.

Глинозем растворяют в расплавленном криолите Na3AlF6, из которого электролизом получают алюминий. Процесс осуществляется в алюминие­вой ванне-электролизере (рисунок18.19). Внутренняя поверхность ванны облицована угольными блоками, которые являются катодом. Анодами слу­жат угольные электроды, погруженные в расплав.

Рисунок 18.19 – Схема электролизера для производства алюминия:

1 – катодные угольные блоки; 2 – огнеупорная футеровка; 3 – стальной кожух;

4 – угольные плиты; 5 – жидкий алюминий; 6 – металлические стержни с шинами;

7 – угольный анод; 8 – глинозем; 9 – жидкий электролит; 10 – корка затвердевшего

электролита; 11 – катодная токоподводящая шина; 12 – фундамент

 

При температуре 930–950 °С глинозем электролита диссоциирует на ионы:

 

А12О3 ® 2 А13+ + 3О2-

 

На поверхности угольной подины, которая служит катодом, ионы вос­станавливаются до металла:

 

2А13+ + 6е = 2А1.


По мере накопления жидкий алюминий периодически удаляется.

Очистка алюминия от примесей А12Оз, Fe, Si, С, Н2 и др. осуществляется чаще всего электролитическим рафинированием, где электролитом являют­ся безводные хлористые и фтористые соли. Получают алюминий чистотой 99,996 %.

 


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Получение стали | Получение магния

Дата добавления: 2014-09-29; просмотров: 354; Нарушение авторских прав




Мы поможем в написании ваших работ!
lektsiopedia.org - Лекциопедия - 2013 год. | Страница сгенерирована за: 0.004 сек.