Сировина для виробництва алюмінію

Алюміній має низку цінних властивостей:

1. невелика щільність # 961; = 2,7 г / см 3

2. висока теплопровідність і електропровідність (поступається сріблу і міді)

3. хорошою пластичністю

4.достаточной механічною міцністю

У розплавленому стані (tпл Al = 660 ° С) алюміній рідких і добре заповнює порожнину ливарної форми, а в твердому стані він добре деформується і легко піддається різані, пайку і зварюванні.

Найбільш широко алюміній використовується у вигляді сплавів, що деформуються дюралюмінію

Ливарні алюмінієві сплави використовують в тракторобудуванні і машинобудуванні (піддони, картери) приладобудуванні і харчової промисловості (бідони, фляги, тарілки).

До алюмінієвим руд відносять боксити, нефеліни, алуніти і каоліни. Відновлення алюмінію вуглецем пов'язане з великими труднощами, головне з яких - це висока температура t = 2100 ° С. При цьому утворюється не алюміній, а карбід алюмінію. Тому алюміній отримують електролізом. Особливість електролізу полягає в тому, що його ведуть не з водного розчину, а з розплаву. З водного розчину алюміній виділити не вдається, тому що на катоді першим осідає водень з більш високим позитивним потенціалом у порівнянні алюмінієм. При цьому утворюється гідрат оксиду алюмінію і чистий алюміній не виділяється. Електроліз алюмінію включає 4 самостійних виробництва:

1. виробництво хімічно чистого оксиду алюмінію

2. виробництво фтористих солей і кріоліту

3. виробництво вугільних блоків і електродів

4. сам процес електролізу.

Схема електролізної ванни для отримання алюмінію: 1 - кожух; 2 - шамот; 3 - вугільний блок; 4 - вугільна плита; 5 - глинозем; 6 - анод; 7 - струмопідвідного шина; 8 - підвіска (токоподвод); 9 - кірка затверділої електроліту; 10 - гарнісажу (затверділий електроліт); 11 - токоподвод

Алюміній отримують шляхом електролізу глинозему, розчиненого в розплавленому електроліті, основним компонентом якого є кріоліт. Крім того, для зниження температури плавлення в електроліт додають трохи CaF2, MgF2 і іноді NaCl. При підвищенні вмісту Al2О3 більше 10% різко підвищується тугоплавкость електроліту, при вмісті менше 1,3% порушується нормальний режим електролізу. Електролізна ванна або електролізер, де проводять електроліз з метою отримання алюмінію, має в плані прямокутну форму. Кожух 1 із сталевих листів охоплює стіни ванни, а у великих ванн виконаний з днищем. Усередині є шар шамоту 2 і далі стіни викладені вугільними плитами 4, а під утворений подовими вугільними блоками 3. Ванна глибиною 0,5-0,6 м заповнена електролітом і знаходяться під ним шаром рідкого алюмінію. Вугільний анод 6 (іноді їх декілька) підвішений на сталевих стрижнях 8 так, що його нижній кінець занурений в електроліт, через стрижні 8 до анода подається струм від шин 7.

Схожі статті