Получение алюминия

Получение алюминия

74
0

Как делается алюминиевая плита амг6? Как получают алюминий?

Для получения глинозёма из нефелинов, применяют процесс спекания нефелина с известняком, без добавок соды, т.к. в нефелине уже содержится около 20% Na2O + K2O , а глинозём получают вышеописанным способом. При выщелачивании спека нефелина получается известково-кремнистый шлам, который используется для получения цемента. При карбонизации в растворах присутствуют окислы натрия и калия, которые применяют для получения соды.

Электролиз глинозёма— основной заключительный процесс получения алюминия. Процесс электролиза глинозёма осуществляется следующим способом:
Расплав глинозёма помещают в ванну, вместе с расплавленным криолитом Na3Al F6.Электролизная ванна представляет собой ваннообразный стальной корпус , стенки и днища которого футерованы шамотным кирпичом, поверх которого укладываются угольные блоки. В подовых угольных блоках, являющихся катодом, закрепляются стальные штыри, через которые к катоду подводится постоянный электрический ток.
Над ванной установлена ферменная конструкция, на которой подвешивается анод в алюминиевом кожухе, в который, в течение процесса электролиза, непрерывно засыпают свежую анодную массу и которая в процессе спекается. К аноду, положительному электроду, подводится ток через стальные стержни, внедрённые в тело анода. Сила тока достигает 140 килоампер и анод не меняют в течение нескольких лет.
В ванне, в расплаве криолита и глинозёма, количество глинозёма выдерживается постоянным, величиной до 8-10%, для чего его периодически дополняют новыми порциями. Температура расплава 930-950ОС, поддерживается за счёт тепла, выделяющегося от прохождения электрического тока. В расплаве, глинозём и криолит, разлагаются на ионы, причём ионы алюминия проводят электрический ток к донному электроду, катоду, высаживаются на нём, и в виде расплава скапливаются в нижней части ванны. Плотность расплава электролита поддерживается до 2,12г/см3, чтобы жидкий алюминий, который тяжелее этого расплава, не всплывал и не сгорал на аноде.
Ионы кислорода, попадая на анод, приводят к его сгоранию с выделением CO2 и других газов, которые затем отсасываются системой газоудаления.
В процессе электролиза сверху и с боков ванны появляется гарнисаж, твёрдая корка, которая уменьшает тепловые потери и испарение расплава.
Расход электроэнергии для получения 1 кг алюминия составляет 17-19 квт.ч, при этом расходуется 2 кг глинозёма. Каждые двое-трое суток, накопившийся в подине ванны алюминий, отсасывается вакуумным ковшом, в котором, затем, производят его очистку от неметаллических примесей, путём продувки хлором в течение 15 минут через графитовую трубку, которую помещают в расплавленный алюминий в ковше.
Полученный жидкий металл заливается в печи, где он отстаивается, после чего его разливают в слитки.
Оптимальный процесс работы электролизёра предполагает строгое выдерживание параметров электролиза, таких как плотность тока, напряжение на ванне, выход по току и расход электроэнергии. У современных электролизёров, анодная плотность тока составляет 0,6-1,1 А/см2 ,а коэффициент использования или выход по току колеблется от 82 до 92%.

Для получения алюминия высокой чистоты применяют электрлитический трёхслойный способ. К расплавленному алюминию добавляют 25-30% меди, что увеличивает плотность расплава до 3,3-3,5 г/см3. Этот расплав скапливается на дне ванны, на него сверху заливается электролит, содержащий фтористые и хлористые соли плотностью 2,7г/см3. К расплаву на дне ванны подводят положительный полюс источника, и он становится анодом, а катодом становится очищенный жидкий алюминий. Его плотность составляет 2,3г/см3 ,он всплывает у катодов, и становится третьим слоем. Этот слой периодически выгружают и разливают в слитки. Чистота этого металл очень высока и достигает 99,9965 % алюминия.

Оставить комментарий

Пожалуйста, авторизуйтесь чтобы добавить комментарий.
  Подписаться  
Уведомление о