Предмет: Алюминий тотығының өндірісі
Тип: Бақылау жұмыс
Объем: 23 стр.
Год: 2012
|
Закрыть
|
Алюминий тотығы өндірісінің Байерлік әдіспен өндіргендегі физика - химиялық негіздері
Жоспар
1 Алюминий тотығы өндірісінің Байерлік әдіспен өндіргендегі физика - химиялық негіздері 3
1.1 Бокситті ерітінділеу 3
1.2 Алюминий тотығын күйежентектелу әдісімен өндірудің физика - химиялық негіздері 11
1.3 Бокситті шикіқұрамды дайындау 12
1.4 Күйежентекті ерітінділеу 14
1.5 Алюминат ерітінділерінен кремниді ажырату 16
1.6 Алюминат ерітінділерін карбондау 16
1.6 Алюминат ерітінділерін карбондау 16
1.7 Күйдіру жектектеу әдісі арқылы нефелиндерден алюминий тотығын, сода өнімдерін және цемент алу тәсілдері 17
Әдебиеттер 23
1 Алюминий тотығы өндірісінің Байерлік әдіспен өндіргендегі физика - химиялық негіздері
Алюминий тотығын Байер әдісімен өндірудің мәні ұсақ ұнтақталған бокситті сілтілік ертіндімен өңдеп, бокситтің құрамындағы алюминий оксидін ерітіндіге натрий алюминаты ретінде көшіруде болып табылады.
Белгілі бір жағдайда натрий алюминаты ерітіндісі ыдырап, алюминий гидроксиді қатты фаза түрінде ажырап шығады.
Бөлінген алюминий гидроксидін жоғарғы температурада қыздырып дымқылсыз алюминий тотығын алады.
Австрия химигі К.И. Байер (1847-1904) 1890-шы жылдары Ресейде тоқыма өндірісіне қажетті бокситтен алюминий тотығын алудың жолдарын қарастыру үстінде екі маңызды жаңалық ашты. Кейінен ол жаңалықтар Байерлік тәсілдің негізін қалады.
1.1 Бокситті ерітінділеу
Ұсатылған бокситті алдымен диірмендерде ылғалдап ұнтақтайды, содан кейін айналымдағы жоғары концентратты сілтілік ертінділермен ерітінділейді.
Бокситтің құрамындағы алюминий оксиді гидроксид түрінде натрий гидроксидімен өзара әрекеттесіп, натрий моноалюминат ерітіндісіне өтеді
Ерітінділеу процесінің ұзақтылығы. Бокситті ерітінділеу кезіндегі ерітіндіге өткен алюминий тотығының мөлшері әр кезде де оның ұзақтылығына сәйкес келіп отырады. Ерітіндідегі алюминий оксидінің Al2O3 концентрациясы біраз уақыттардан кейін тез жоғарлайды да, содан кейін бірқалыпты көлденеңдікке жақындайды.
Ал алюминат ерітінділеріндегі кремний оксидінің SiO2 мөлшері ерітінділеу процесінің ұзақтылығына байланысты, сондықтан бастапқы уақытта кремний оксидінің концентрациясы тез арада жоғарлайды да, содан кейін дәл сондай жылдамдықпен тез төмендейді. Ерітіндідегі кремнидің мөлшерінің төмендеуі оның алюминат ерітінділерінен бөлініп, ерімейтін натрий гидроалюмосиликаты пішінінде тұнбаға түсуі уақыты болып саналады. Автоклавтардағы бокситтің ерітінділеу ұзақтылығы алюминий гидроксидінің минерологиялық пішініне де байланысты.
Бокситтерді ерітінділеудің ұзақтылығын тәжірибелік жолмен есептеп шығарады.
1.3 Бокситті шикіқұрамды дайындау
Бокситті шикіқұрамды үш компонентен дайындайды: бокситтен, әктастан және содадан.Сонымен қатар үш компонентен басқа шикіқұрамның құрамына дайындаған кезде айналымдағы басқа өнімдерде түседі, олар: айналымдағы содалы ерітінділер және алюминат ерітінділерін кремниден айыру кезінде пайда болған ақ шлам.
Шикіқұрамды дайындағанда төмендегідей молярлық қатынастарды алу мақсатымен есептейді
1.4 Күйежентекті ерітінділеу
Ұсатылған күйежентекті сумен, содалы және әлсіз сілтілік ерітінділермен ерітінділеуге болады.
Күйежентекті ерітінділеу кезіндегі негізгі пайдалы реациялар қатарына натрий алюминатының еруінің реакциясы және натрий ферритінің гидролизі жатады.
1.5 Алюминат ерітінділерінен кремниді ажырату
Алюминат ерітінділері ерітінділуден кейін анағұрлым кремнезем мен ыластанылған және кремнилік модулі небары µSi=20-250 саны аралықтарында болады.
Кремниді алюминат ерітінділерінен бөлудің мақсаты алюминат ерітіндісінің ішіндегі еріген кремнеземды ерімейтін қосылысқа ауыстырып, тұнбағатүсіру.
Бұл мақсатқа жетудің екі жолы бар:
1.6 Алюминат ерітінділерін карбондау
Байер әдісі бойынша ыдырату процессі алюминат ерітінділерін араластырып сығу арқылы жүзеге асырылады, осының нәтижесінде алюминий гидроксиді және натрий гидроксидтері алынады. Соңғысы өндірісте айналым ерітіндісі ретінде пайдаланылады.
Күйежентектелу әдісінде карбондауды қолданған тиімді, өйткені күйежентектелудің нәтижесінде алюминий гидроксидімен қатар айналымда қолданылатын содалы ерітінділерде алынады.
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, 2001.
