Сировина для виробництва алюмінію

Основним сучасним способом виробництва алюмінію є електролітичний спосіб. що складається з двох стадій. Перша - це отримання глинозему (Al2 O3) з рудної сировини і друга - отримання рідкого алюмінію з глинозему шляхом електролізу.

Руди алюмінію.

Внаслідок високої хімічної активності алюміній зустрічається в природі тільки у зв'язаному вигляді: корунд Al2 O3. гиббсит Al2 O3 • 3Н2 O, беміт Al2 О3 • Н2 O, кіаніт 3Al2 O3 • 2SiO2. нефелин (Na, K) 2 O • Al2 O3 • 2SiO2. каолинит Al2 О3 • 2SiO2 * 2H2 O та інші. Основними використовуваними в даний час алюмінієвими рудами є боксити, а також нефеліни і алуніти.

Боксити використовувані для виробництва алюмінію

Нефелін службовці сировиною для виробництва алюмінію входять до складу нефелінових сієнітів і уртит. Велике родовище уртит знаходиться на Кольському півострові. Основні компоненти уртит - нефелин і апатит 3Са3 (РO4) 2 • CaF2. Їх піддають флотаційного збагачення з виділенням нефелінового і апатитового концентратів. Апатитовий концентрат йде для приготування фосфорних добрив, а сієніт - для отримання глинозему. Нефеліновий концентрат містить,%: 20-30 Al2 O3. 42-44 SiO2. 13-14 Na2 O, 6-7 K2 O, 3-4 Fe2 O3 і 2-3 CaO.

20%) і луг Na2 O • К2 O (4-5%). Таким чином, вони, так само як і нефеліни, являють собою комплексне сировину.

Інші сирі матеріали служать сировиною для виробництва алюмінію. При виробництві глинозему застосовують луг NaOH, іноді вапняк СаСО3. при електролізі глинозему кріоліт Na3 AlF6 (3NaF • AlF3) і трохи фтористого алюмінію AlF3. а також CaF2 і MgF2.

виробництво кріоліту

Криоліт в природному вигляді в природі зустрічається дуже рідко і його виробляють штучно з концентрату плавиковогошпату (CaF2). Процес здійснюють у дві стадії, перша - це отримання плавикової кислоти HF. Тонкоподрібнений CaF2 змішують з сірчаною кислотою в трубчастих обертових печах при 200 ° С. У печі протікає реакція: CaF2 + H2 SO4 = 2HF + CaSO4.

Оскільки в плавикового шпату міститься в якості домішки SiO2. утворюється також трохи летючої кремнійфтористим кислоти H2 SiF6. Газоподібні HF і H2 SiF6 після їх очищення від домішок поглинаються в вертикальних вежах водою, в результаті отримують розчин плавикової кислоти з кремнійфтористим. Його очищають від H2 SiF6. додаючи трохи соди:
  • H2 SiF6 + Na2 CO3 = Na2 SiF6 + H2 O + CO2.

Кремнефтористий натрій випадає в осад і виходить очищена плавикова кислота. Друга стадія - отримання кріоліту. У розчин плавикової кислоти додають Al (ОН) 3 і соду і проводять так званий процес варіння криолита, протягом якого протікають наступні реакції:

Криоліт випадає в осад, його фільтрують і просушують при температурі 130-150 ° С.

Фтористий алюміній отримують схожим способом. додаючи до плавикової кислоті до повної її нейтралізації гідроксид алюмінію: 3HF + Al (OH) 3 = AlF3 + 3Н2 O.

Схожі статті