Технология металлов и материаловедение
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 34 35 36 37 38 39 40... 398 399 400
|
|
|
|
Выщелачивание (или варку) полученной пульпы проводят в автоклавах (герметических стальных сосудах цилиндрической формы, диаметром 1,5—2,5 м, высотой 8—14 м). Процесс идет при температуре 105—250 °С, давлении до 2,5—3,5 МПа и концентрации щелочи (NaOH) 250—300 г/л Для нагрева и перемешивания пульпы широко используют пар, подаваемый через сопла в днище. При выщелачивании (1—3 ч) образуется алюминат натрия: А10(0Н) + NaOH = NaAlO^ + Н^О; А1(ОН)8 -f -f NaOH = NaAlOg + 21-W. Разбавление, сгущение и фильтрацию проводят для получения из автоклавной пульпы чистого раствора алюмината натрия. Пульпу разбавляют промывочной водой для последующего более полного удаления твердых частиц красного шлама и направляют в чаны-сгустители для отфильтровывания. Выкручивание (или декомпозиция) — разложение раствора алюмината натрия с выделением А1(ОН)з, выпадающей в осадок по реакции NaAlOa + 2Н2О = Al(OH)s + NaOH. Кальцинацию, т. е. обезвоживание А1(ОН)з, проводят его прокаливанием при 1200 °С в трубчатых вращающихся печах илн в установках с кипящим слоем: 2А1(ОН)з Alfis + ЗН2О. Выход глинозема составляет около 85 %, на 1т глинозема расходуется 2—2,5 т боксита. Потери связаны с образованием силикоалюмината натрия при выщелачивании боксита. Поэтому щелочным способом перерабатывают бокситы с небольшим содержанием кремнезема. Для извлечения глинозема из бокситов с повьшенным содержанием кремния, а также алунитов применяют способы спекания. Например, пульпа, полученная мокрым размолом (боксит, известняк, раствор соды), распыляется форсункой в холодной стороне трубчатой вращающейся печн; твердые частицы постепенно перемещаются в горячую зону (1200—1300 "С), где образуется спек. Спек измельчают и выщелачивают водой. В раствор переходит алюминат натрия, а также силикат натрия и другие вещества. Для обескремннваиия раствор обрабатывают известью и затем продувая углекислый газ, выделяют А1(ОН)д. Электротермический способ состоит в том, что в электропечи плавят шихту, состоящую нз боксита, известняка, кокса н др. Продуктами плавки являются ферросилиций и шлак, содержащий алюминат кальция ALjOg-CaO. Измельченный шлак обрабатывают раствором соды, получая алюминат натрия. Электролиз глинозема для получения металлического алюминия проводят в электролизерах — ваннах с различным устройством анодной части. Схема одной из современных конструкций представлена на рис. 30. Ванна, заключенная в стальной кожух, внутри футерована углеродистыми блоками. В футеровку пода вмонтированы катодные шины и, таким образом, сам корпус ваииы служит катодным устройством установки. Анодное устройство состоит из вертикально установленного самообжигающегося угольного электрода, нижняя часть которого погружена в электролит — расплав, состоящий из глинозема AI3O3 (8—10 %) и криолита — фторида алюминия и натрия NagAlFg. Электролит нагревается до рабочей температуры 930—9Б0°С теплом, выделяющимся при прохождении тока между анодом и катодом. При электролизе анод постепенно сгорает и его перемещают вниз. Для непрерывного наращивания электрода в его обечайку подается полужидкая анодная масса, состоящая из молотого кокса (угля) и каменноугольной смолы. По мере опускания вниз она спекается и коксуется. Условия электролита: ток — постоянный, напряжение 4— 4,5 В, анодная плотность тока 0,7—1,2 А/см^. ^Рис. АО. Схема электролизера дл;. получения алюминия: 1 — кожух; 2 — футеровка из шамота; 3 — футеровка из углеродистых блоков; 4 — катодный стальной стержень; 5 — катодная шина; 6 — стальные штыри, подводящие ток к аноду; 7 — обечайка (кожух) анода; 8 — полужидкая аиодная масса; 9 — зона коксования; 10 — твердый анод; И — глинозем; 12 — расплавленный электролит; 13 — слой застывшего электролита (гарниссаж): 14 — расплавленный алюминий При электролизе в расплавленном электролите происходит ^ іііігсоцнация молекул криолита и глинозема: NagAlFe 3Na^" -f AlFt~. А1,0з Af + -f АЮ|~ Па катоде разряжаются только катионы алюминия: А\^^ + I Зе А1 и, таким образом, для получения металлического алюминия практически расходуется только глинозем. По мере обед-ИІЧІИЯ электролита глиноземом его периодически догружают в к.шиу. Признаком обеднения электролита служит так наЗывае-мі.и'і анодный эффект, выражающийся в увеличении на-ирнжепия с 4—4,5 до 25—30 В. (Отрицательно заряженные ани-)гп| Л10з~ направляются к аноду; в результате анодного процесса 'Л10;]~ — бе АІаОзЧIV2O2 выделяется газообразный кислород, г 1.1 імиающий постепенное сгорание угольных анодов. Расплавленный алюминий постепенно скапливается на дие ifmi.1 и периодически удаляется при помощи сифонов и вакуум-пи ковшей. 73
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 34 35 36 37 38 39 40... 398 399 400
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
