Предмет: Алюминий тотығының өндірісі
Тип: Бақылау жұмыс
Объем: 10 стр.
Год: 2012
|
Закрыть
|
Алюминий өндірісі
Жоспар
1 Алюминий өндірісі 3
1.1 Алюминиді электролиттік әдіспен алудың теориялық негіздері 3
1.2 Электролиттің құрамы 4
1.3 Электролит компоненттерді ыдыратуы кернеуі 5
1.4 Анодтық әсер 6
1.5 Криолит-алюминий тотығы балқымаларын электролиздеу кезіндегі ток пен энергияның шығымдары 6
Әдебиеттер 10
1 Алюминий өндірісі
1.1 Алюминиді электролиттік әдіспен алудың теориялық негіздері
Әлемнің барлық алюминий өндіретін елдерінде алюминийді ерітілген алюминий тотығын (Al2O3) балқытылған криолитте (Na3AlF6 немесе 3NaF•AlF3) электролиздеу арқылы алады.
Электорлиздеу кезінде алюминий тотығы таза алюминий өндірісінің негізгі шикізаты бола отырып, үздіксіз шығынданып, төмендегі реакция үлгісі бойынша ыдырап, таза алюминий катодта, ал оттегі анодта бөлініп отырады
1.3 Электролит компоненттерді ыдыратуы кернеуі
Алюминий тотығының кернеу ыдырауы (К.Ы) инертті платиналық анодпен жүргізілгенде (1.1), бос энергия реакциясы арқылы анықталады және 2,131В тең, ал көмірлі анодпен өткізгенде (1.2) және (1.3)бос энергия реакциялары арқылы анықталады.
Анодтардың тотығу процестері энергияны бөлу арқылы жүреді, осының нәтижесінде алюминий тотығының энергияны сіңіру арқылы жүретін ыдырау процесі энергия бөле жүретін екінші процеспен бірге жүреді.
Бұл анодтық деполяризацияға, яғни алюминий тотығын платиналық анодпен салыстырғанда көмірлік анодпен электролиздеу кезінде кернеу ыдырауына әкеліп соғады.
Алюминий тотығының кернеу ыдырауы өнеркәсіп электролизі жағдайында шамамен 1,6В тең, ал NaF - 4,6В тең. Осыған қарағанда электролиз процесі кезінде тек алюминий тотығының ыдырауының жүруі тиіс.
1.4 Анодтық әсер
Бір қалыпты жұмыс істейтін алюминилі астауда оқтын-оқтын ұшқындық от шығып отырады, бұл анодтық әсер болып табылады. Анодтық әсердің пайда болу құбылысы астау кернеуінің кенеттен көтеріліп кетуімен сиппатталады: 4,5-5,0В тан 30-40В –дейін көтеріледі. Осы кезде электролитпен оған батырылған анодтың беткі қабатының шекарасында ұшқындар пайда болады. Анодтың үстіңгі жағы электролитпен нашар дымқылданғанына байланысты электролит анодтан бөлек ығыстырылады.
1.5 Криолит-алюминий тотығы балқымаларын электролиздеу кезіндегі ток пен энергияның шығымдары
Фарадей заңына сүйенсек алюминий баламасының молярлық массасын бөлу үшін, (27/3=9 г/моль ), электролит арқылы 26,8 ампер сағат электр қуатын өткізу керек, яғни теория жүзінде бір ампер сағат электр қуаты 0,335 грамм алюминиді бөліп шығаруы керек. Іс жүзінде электр тоғының бір бөлігі алюминиді бөліп шығару үшін жұмсалмай, басқа жанама процестерге (электр тоғының кемуі, алюминидің электролиз өнімдерімен қайта әрекеттесуі ж.т.с.с) жұмсалады, сол себептен бөлініп алынған алюминидің мөлшері әруақытта теориялық көрсеткіштен кем болып келеді.
Әдебиеттер
1 Абжаппаров А. «Комплексное использование низкокачественного глиноземсодержащего сырья Казахстана». – Алматы: «Ғылым», 1998. – 120 с.
2 Беляев А. И. «Металлургия легких металлов». – М. : Металлургия», 1970. – 185 с.
3 ISSN 0372-2929 «Цветные металлы», 1999. – № 6.
4 ISSN 0372-2929 «Цветные металлы», 1997. – № 4
5 Қазақша – орысша, орысша – қазақша терминологиялық сөздік. «Кен ісі және металлургия». – Алматы: «Рауан», 2000. – 136 с.
6 Лайнер А.И., Еремин Н.И., Лайнер Ю.А., Певзнер И.З. Производство глинозема». – М. : «Металлургия», 1978. – 226 с.
7 Light Metals 1993, Bayer Liquor Polishing.
8 Light Metals Новый процесс удаления органики из раствора Байера. С. Стао, Й. Ямада и другие, 1982. – 82 с.
9 Масенов К.Б. Диссертация «Разработка способов получения крупнозернистого гидроксида алюминия в производстве глинозема». – Алматы, 2003.
