Glavna svojstva aluminijske rude za industrijske primjene

Aluminij - matirani srebrni oksid Film metala obloženi čija svojstva određuju svoju popularnost: mekoću, lakoća, duktilnost, visoka čvrstoća, otpornost na koroziju, električnoj vodljivosti i ne-toksičnost. U suvremenim visokim tehnologijama, upotreba aluminija daje vodeće mjesto kao strukturni, višenamjenski materijal.

Najveća vrijednost industrije kao izvora aluminija je prirodna sirovina - aluminijska ruda, komponenta stijene u obliku boksita, alunita i nepheline.

Vrste ruda koje sadrže aluminijev oksid

Poznato je više od 200 minerala, što uključuje aluminij.

Samo sirovom stijenkom smatra se izvor sirovine, koji može ispunjavati sljedeće uvjete:

• Prirodne sirovine trebaju imati visoki udio aluminijevih oksida;
• Depozit mora odgovarati ekonomskoj isplativosti industrijskog razvoja.
• Stjenka mora sadržavati aluminijeve sirovine u obliku koji se treba dobiti u čistom obliku poznatim metodama.

Značajka prirodnog rock boksita

Prirodni izvor boksita, nepheline, alunita, glina i kaolina može poslužiti kao sirovina. Aluminijski spojevi su najviše zasićeni boksitom. Gline i kaoli predstavljaju najčešće stijene sa značajnim sadržajem glinice u njima. Depoziti tih minerala su na površini zemlje.

Aluminijska ruda u prirodi postoji samo kao binarni spoj metala s kisikom. Dobiti ovaj spoj iz prirodne planine ruda u obliku boksita, koji se sastoje od oksida nekoliko kemijskih elemenata: aluminija, kalija, natrija, magnezija, željeza, titana, silicija, fosfora.

Ovisno o talogu, boksiti u svom sastavu imaju od 28 do 80% aluminija. Ovo je glavna sirovina za dobivanje jedinstvenog metala. Kvaliteta boksita kao aluminija sirovina ovisi o sadržaju aluminija u njemu. Ovo određuje fizički nekretnine boksita:

• Miner je skrivena kristalna struktura ili je u amorfnom stanju. Mnogi minerali imaju skrućene oblike hidrogelova jednostavnog ili složenog sastava.
• Boja boksita u različitim ekstrakcijskim točkama varira od gotovo bijele do crvene tamne boje. Postoje naslage s crnom bojom minerala.
• Gustoća minerala koji sadrže aluminija ovisi o njihovom kemijskom sastavu i iznosi oko 3.500 kg / m3.
• Kemijski sastav i struktura boksita određuje se krutinom nekretnine mineral. Najjači minerali se razlikuju po tvrdoći od 6 jedinica prema skali koji se usvaja u mineralogiji.
• Kao prirodni fosil, boksit ima niz nečistoća, najčešće oksida željeza, kalcija, magnezija, mangana, nečistoća titanijskih i fosfornih spojeva.

Boksit, kaolin, glina u svom sastavu sadrže nečistoće drugih spojeva, koji su tijekom prerade sirovina izolirani u zasebnim industrijama.

Samo u Rusiji koriste depozite s naslagama stijena, u kojima glinica čini nižu koncentraciju.

Nedavno aluminijev pripravljen iz čelika nephelines da dodavanje aluminijevog oksida sadrži metalne okside, kao što su kalij, natrij, i silicija, ne manje vrijedne, alum kamena, alunit.

Metode za obradu aluminija koji sadrži fosil

Tehnologija dobivanja čistog aluminija iz aluminijske rude nije se promijenila od otkrića tog metala. Poboljšana je proizvodna oprema koja omogućava dobivanje čistog aluminija. Glavne faze proizvodnje za proizvodnju čistog metala:

• Vađenje rude iz razvijenih taloga.
• Primarna obrada od praznih stijena radi povećanja koncentracije glinice je proces obogaćivanja.
• Proizvodnja čistog aluminija, elektrolitička redukcija aluminija iz njegovih oksida.

Proces proizvodnje završava dobivanjem metala s koncentracijom od 99,99%.

Ekstrakcija i obogaćivanje aluminija

Aluminij ili aluminijevi oksidi, u čistom obliku, ne postoje u prirodi. Izvlači se iz aluminijskih ruda pomoću hidrokemijskih metoda.

Depoziti aluminijeve rude u depozitima obično dići u zrak, pružanje mjesta za njegovo vađenje na dubini od oko 20 metara, odakle je odabrano i pokrenuto u proces daljnje obrade;

• Koristeći posebnu opremu (zaslone, klasifikatore) ruda se slomi i razvrstava, odbacujući praznu stijenu (rep). U ovoj fazi obogaćivanja aluminija koriste se metode pranja i probiranja, kao ekonomski isplativije.
• Pročišćena ruda koja se naselila na dnu postrojenja za koncentraciju pomiješana je s grijanom masi natrij hidroksida u autoklavu.
• Smjesa se prolazi kroz sustav posude čelika visoke čvrstoće. Posude su opremljene parnim kupeljom, koji održava potrebnu temperaturu. Pritisak pare je održavana na 1.5-3.5 MPa do potpune prijelazni spojevi aluminija bogatih stijeni natrijevog aluminata u otopini natrijevog hidroksida vrućom.
• Nakon hlađenja, tekućina prolazi kroz fazu filtracije, koja odvaja kruti precipitat i stvara supersaturiranu čistu aluminatsku otopinu. Kada se rezultirajućoj otopini dodaju aluminij hidroksidni ostaci iz prethodnog ciklusa, razgradnja se ubrzava.
• Za konačno sušenje aluminij hidrata koristi se postupak kalcinacije.

Elektrolitička proizvodnja čistog aluminija

Pure aluminij se proizvodi kontinuiranim postupkom koji rezultira kalciniranim aluminijem ulazi u fazu elektrolitičkog redukcije.

Moderni elektrolizatori predstavljaju uređaj koji se sastoji od sljedećih dijelova:

• Iz čeličnog kućišta obložene blokovima i pločama od ugljena. Tijekom rada, na površini tijela kupelji formira se gusti film smrznutog elektrolita koji štiti košuljicu od uništenja elektrolitskom talinom.
• Sloj rastaljenog aluminija na dnu kupke, debljine 10-20 cm, služi kao katoda u ovoj instalaciji.
• Tekućina u aluminijskoj talini se provodi kroz blokove ugljena i ugrađene čelične šipke.
• Anode, obješene na željeznom okviru uz pomoć čeličnih iglica, opremljene su šipkama spojene na mehanizam za podizanje. Kako nastaje izgaranje, anoda se spušta prema dolje, a šipke se koriste kao element za napajanje struje.
• U trgovinama elektrolizeri se ugrađuju u seriju u nekoliko redaka (dva ili četiri reda).

Dodatno rafiniranje aluminija rafiniranjem

Ako aluminij izvađen iz elektrolita ne udovoljava zadnjim zahtjevima, podvrgava se dodatnom pročišćavanju rafiniranjem.

U industriji se ovaj proces provodi u posebnom elektrolizu, koji sadrži tri tekuća sloja:

• Niži rafinirani aluminij s dodatkom oko 35% bakra, služi kao anoda. Bakar je prisutan za ponderiranje aluminijskog sloja, bakar se ne otapa u leguri anoda, njegova gustoća treba prelaziti 3000 kg / m3.
• Srednji sloj je smjesa fluorida i klorida barija, kalcija, aluminija s točkom taljenja od oko 730 ° C.
• Gornji sloj - čistog rafiniranog aluminija Rastopiti, koji se otapa u sloju anoda i diže se prema gore. Ona služi kao katoda u ovoj shemi. Struja se isporučuje pomoću grafičke elektrode.

Tijekom elektrolize, nečistoće ostaju u sloju anoda i elektrolitu. Prinos čistog aluminija iznosi 95-98%. Razvoj taloga koji sadrže aluminija vodeće je mjesto u nacionalnom gospodarstvu, zahvaljujući svojstvima aluminijuma, koja trenutno zauzima drugo mjesto nakon željeza u modernoj industriji.