Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Производство глиноземаСтр 1 из 16Следующая ⇒ ПРОИЗВОДСТВО АЛЮМИНИЯ Сырые материалы и способы производства алюминия В настоящее время основным способом производства алюминия является электролитический, который включает две стадии: 1) получение безводного оксида алюминия (Аl2O3) в результате сложной химической переработки алюминийсодержащих руд; 2) электролиз глинозема, растворенного в криолите (Na3AlF6), и получение металлического алюминия. В качестве сырых материалов используют руды алюминия, плавиковый шпат, известняк, серную кислоту и соду. Важнейшими алюминиевыми рудами являются: - бокситы; - нефелины; - алуниты; - каолины, из которых наибольшее значение имеют бокситы. Алюминий в бокситах содержится в виде гидрооксида алюминия, корунда (А12O3) и каолинита. Кроме того, в них содержатся оксиды и гидрооксиды железа, оксиды титана, кварц, карбонаты кальция, железа и магния и др. Состав бокситов очень разнообразен (28-70% глинозема; 2-50% оксидов железа, 0,01-10% оксидов титана, 0,5-20% кремнезема). Качество бокситов оценивают соотношением содержаний глинозема и кремнезема (Al2O3/SiO2), которое называют модулем боксита. Чем выше модуль, тем выше качество боксита. Плавиковый шпат CaF2 необходим для получения криолита. Природный плавиковый шпат загрязнен кремнеземом, карбонатами, оксидами железа и алюминия. Его подвергают обогащению (промывке водой или флотации). Для производства криолита используют концентрат, содержащий ³ 95 % СаF2. Известняк и сода (Na2CO) необходимы для получения глинозема. Серную кислоту используют для получения фторида алюминия (AlF3), который требуется для корректировки состава криолита при его электролизе вместе с глиноземом. Производство глинозема
Наиболее распространенным способом производства глинозема является щелочной, известный как способ К. И. Байера. Способ Байера предусматривает выщелачивание глинозема из бокситов и перевод его в раствор в виде алюмината натрия по реакции: Аl2O3 • n H2O + 2NaOH = 2NaA1O2 + (n + 1) н2O. При выщелачивании кремнезем, содержащийся в бокситах взаимодействует с едким натрием, образуя силикат натрия: SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + Н2O. Силикат натрия затем взаимодействует с алюминатом натрия и образует натриевый алюмосиликат (Na2O•Al2O3•2SiO2•2H2O), который выпадает в осадок. Таким образом, удаляется кремнезем из раствора. Но при этом часть Аl2O3 и NaOH теряется, поэтому способом Байера не рекомендуется перерабатывать бокситы с высоким содержанием кремнезема. В нерастворимый осадок переходят оксиды железа и титана. Остаток имеет красно-кирпичный цвет и его называют красным шламом. Операцию выщелачивания проводят в автоклавах при давлениях 2,5-3,2 МПа и температуре 105-240°С. Далее раствор алюмината натрия отделяют от красного шлама, применяя операцию сгущения и промывку в специальных устройствах – сгустителях. Затем алюминатный раствор подвергают разложению. Эту операцию называют выкручиванием и проводят в цилиндрических стальных баках-декомпозерах. При выкручивании протекает следующая реакция: NaAlO2 + 2Н2O = NaOH + А1(ОН)3. В результате реакции гидрооксид алюминия выпадает в осадок, который отделяют от раствора в сгустителях, затем в вакуум-фильтрах. Последняя операция, кальцинация гидрооксида алюминия (обезвоживание), проводится в трубчатых вращающихся печах и установках с кипящим слоем при температуре 1150-1200°С. Степень извлечения глинозема составляет ~87%. На производство 1 т глинозема расходуется 2,0-2,5т боксита, 70-90кг щелочи, 120кг извести, 7-9т пара, 150м3 воды. Расход электроэнергии составляет 280-300 кВт-ч.
|