PRODUCȚIA INDUSTRIALĂ A ALUMINIULUI
În prezent, din punctul de vedere al producției, aluminiul ocupă locul întâi printre metalele neferoase, iar producția sa este în continuă creștere.
Astăzi, industria aluminiului intern pentru producția de alumină utilizează roci-apatită nefelin ale masivului Khibiny și sienit seria IU-storozhdeny Siberia si Urali.
Argilele și caolinurile sunt utilizate pe scară largă în multe industrii în fabricarea produselor ceramice, a materialelor refractare și a altor produse. Argila, după cum se știe, este aluminosilicatul de calciu și pe lângă acesta conține multe componente diferite. Argila constă din cele mai mici cristale. Aceste cristale formează un mineral formator de argilă din clasa silicat - caolinită. Compoziția sa: 47% oxid de siliciu IV (SiO2), 39% oxid de aluminiu (AL2O3) și 14% apă (H20).
Alumina este alumină pură (Al2O3), principalul material sursă pentru producerea de aluminiu prin electroliză.
Oamenii de știință și inginerii din domeniu au găsit următoarele. În baia electrolitică, cryolitul Na3 AlF6 este topit mai întâi (temperatura topiturii este ușor sub 1000 ° C). Criolitul poate fi obținut, de exemplu, în timpul procesării nephelinelor din Peninsula Kola. Mai mult, un pic de Al2O3 (până la 10% în greutate) și alte substanțe care îmbunătățesc condițiile pentru procesul ulterior sunt adăugate la această topitură. La electroliza acestei topituri se descompune oxidul de aluminiu, criolitul rămâne în topitură și se formează aluminiul topit pe catod:
Deoarece anod este grafit în electroliză, oxigenul dezvoltă la anod (O) reacționează cu grafit și produce dioxid de carbon CO2.
Electroliza topiturilor de criolit-alumină este principalul mod de a produce aluminiu, deși unele aliaje de aluminiu sunt obținute prin metoda electrotermală.
Primele celule de electroliză industriale au fost la o putere curentă de 0,6 kA și în următorii 100 de ani a crescut la 300 kA. Cu toate acestea, acest lucru nu a adus nici o schimbare semnificativă în ceea ce privește elementele de bază ale procesului de producție.
Schema generală a producției de aluminiu este prezentată în figura de mai jos:
Unitatea principală este un electrolizer. Electrolitul este o topitură de criolit cu un exces mic de fluorură de aluminiu, în care se dizolvă alumina. Procedeul se realizează la concentrații variabile de alumină de aproximativ 1 până la 8% în greutate. Un anod de cărbune parțial scufundat în electrolit este coborât în baie de sus. Există două tipuri principale de anozi sacrificiali: auto-coacere și pre-ars. Prima folosire a căldurii de electroliză pentru calcularea masei anodice, care constă dintr-un amestec de cocs și umplutură. Anozii arși sunt un amestec pre-ars de cocs și liant.
Aluminiul topit la o temperatură de electroliză (950 - 960 ° C) este mai greu decât electrolitul și este situat pe fundul celulei. Acoperitele topiturii de alumină sunt foarte agresive, care pot fi rezistente la materiale carbonate și la unele materiale noi. Dintre acestea, se realizează căptușeala internă a celulei.
Procesul are loc în celula electrolitică este o descompunere electrolitică a aluminei dizolvate în electrolit. catod aluminiu lichid din aluminiu alocate, care a turnat periodic folosind oala de turnare în vid și este ghidat într-o turnare în departament sau mixer, în cazul în care, în funcție de scopul aliajelor metalice suplimentare sunt preparate din siliciu, magneziu, mangan, cupru sau rafinare se realizează. La oxidarea anodică a carbonului cu oxigenul eliberat apare. Gazul anodic de deșeuri este un amestec de CO2 și CO.
Teoretic, procesul de electroliză uzat alumină și anod de carbon, iar energia electrică necesară nu numai pentru efectuarea unui proces electrolitic - descompunerea alumină, dar, de asemenea, pentru a menține o temperatură ridicată de funcționare. Practic, se utilizează o anumită cantitate de săruri de fluor, care se evaporă și sunt absorbite în căptușeală. Pentru a obține o tonă de aluminiu, aveți nevoie de:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: