Способи отримання алюмінію

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Введення

Алюміній є найважливішим металом, обсяг його виробництва набагато випереджає випуск всіх інших кольорових металів і поступається тільки виробництву сталі. Високі темпи приросту виробництва алюмінію обумовлені його унікальними фізико-хімічними властивостями, завдяки яким він знайшов широке застосування в електротехніці, авіа-і автобудуванні, транспорті, виробництві побутової техніки, будівництві, упаковці харчових продуктів тощо
Алюмінієва промисловість Росії, створена за радянських часів, займає домінуюче становище у виробництві кольорових металів в країні і з випуску металу перебуває на другому місці в світі. В останні роки, в силу відомих причин, техніка для виробництва алюмінію практично не модернізується, технологія електролізу не удосконалюється, обсяг наукових досліджень неприпустимо скорочений і помітно відстає від передових країн. У той же час за кордоном широко ведеться модернізація обладнання, вдосконалюється технологія, що дозволило різко підняти економічну ефективність та екологічну безпеку виробництва алюмінію.
Останнім часом машинобудування у все більшій мірі вимагає легких металів, особливо в авіабудуванні, залізничному транспорті. Тому розвиток нових і більш економічних методів отримання алюмінію та удосконалення вже існуючих методів має велике значення.

1. Історія розвитку алюмінієвої промисловості

В даний час за обсягом виробництва алюміній займає перше місце серед кольорових металів, і виробництво його постійно розширюється.
Історично перша згадка про металевому алюмінії мало місце в працях First Century Roman. У знаменитій енциклопедії "Historia naturalis" можна знайти наступну історію. Одного разу римському ювелірові було дозволено показати Імператор Тіберіус обідню тарілку з нового металу. Тарілка була дуже світлою і блищала, як срібло. Ювелір розповів імператору, що він добув метал із звичайної глини. Він також запевнив імператора, що тільки він і боги знають, як отримати метал з глини. Імператор дуже зацікавився. Однак він відразу зрозумів, що вся його скарбниця, що складається із золота і срібла прийде в занепад, якщо люди почнуть виробляти цей світлий метал з глини. Тому, замість очікуваного ювеліром винагороди, він був обезголовлений.
Невідомо, наскільки правдива ця історія, але описані події відбувалися за 2000 років до відкриття людством способу виробництва алюмінію. Це відбулося в 1825 р., коли датський фізик Г. Ерстед отримав кілька міліграмів металевого алюмінію термічним відновленням хлориду алюмінію калієвої амальгамою.
Чималі труднощі в отриманні алюмінію виникли внаслідок наступних чинників:
- Велике спорідненість алюмінію до кисню. Алюміній може бути відновлений вуглецем з оксиду при температурі близько 2000 ° С. Проте вже при 1200 ° С карбон взаємодіє з алюмінієм, даючи карбід;
- Високий електрохімічний потенціал алюмінію (-1,67 В). З водних розчинів отримати алюміній неможливо, так як на катоді практично буде йти процес виділення водню (розкладання води);
- Висока температура плавлення глинозему (2050 ° С), що виключає можливість проведення електролізу розплавленого глинозему.
Промислове виробництво алюмінію пов'язано з ім'ям француза Анрі Сент-Клер Девіль. Йому добре були відомі експерименти Г. Ерстеда та іншого вченого - Ф. Велера, якому в 1827 р. вдалося виділити крупинки алюмінію. Причиною невдачі Ф. Велера було те, що ці крупинки на повітрі негайно покривалися найтоншою плівкою оксиду алюмінію.
Перш за все, А.С.-К. Девіль в процесі отримання металу замінює калій дешевшим натрієм і проводить лабораторні досліди у великому масштабі. Отриманий хлорид алюмінію завантажувався у велику сталеву трубу, в якій на рівній відстані один від одного були розставлені судини, наповнені металевим натрієм. При нагріванні відбувалося взаємодія хлориду алюмінію з натрієм в газовій фазі і частки алюмінію осідали на дно труби. Утворені в результаті реакції зернятка ретельно збирали, плавили і отримували зливки металу.
Новий спосіб виробництва алюмінію виявився дуже трудомістким. Крім того, взаємодія парів хлориду алюмінію з натрієм нерідко протікає з вибухом. У лабораторних умовах це не представляло серйозної небезпеки, а в заводських умовах могло викликати катастрофу. А.С.-К. Девіль замінив хлорид алюмінію сумішшю А1С1 3 з NaCl. Тепер учасники реакції знаходилися в розплавленому стані. Вибухи припинилися, але, що найголовніше, замість невеликих корольків металу, які треба було збирати вручну, отримували значну кількість рідкого алюмінію.
Досліди на заводі Жавель увінчалися успіхом. У 1855 р. був отриманий перший злиток металу масою 6 - 8 кг.
Естафету виробництва алюмінію хімічним способам продовжив російський вчений М. М. Бекетов. Він проводив реакцію взаємодії між кріоліту (Na 3 AlF 6) і магнієм. Спосіб Н. Н. Бекетова мало чим відрізнявся від методу А.С.-К. Девіль, але був такий простий. У німецькому місті Гмелінгеме в 1885 р. був побудований завод, що використовує спосіб Н. Н. Бекетова, де за п'ять років було отримано 58 т алюмінію - більше чверті всього світового виробництва металу хімічним шляхом у період з 1854 по 1890 р.
Отримання алюмінію хімічним способом не могло забезпечити промисловість дешевим металом. Він був малопроизводителен і не давав чистий без домішок алюміній. Це змусило дослідників різних країн світу шукати нові способи виробництва алюмінію.
На допомогу вченим прийшов електричний струм. Ще в 1808 р. Г. Деві намагався розкласти глинозем з допомогою потужної електричної батареї, але безуспішно. Через майже 50 років Р. Бунзен і А.С.-К. Девіль незалежно один від одного провели електроліз суміші хлоридів алюмінію і натрію. Вони були більш вдалими свого попередника і зуміли отримати маленькі крапельки алюмінію. Однак у ті часи не було ще дешевих і досить потужних джерел електроенергії. Тому електроліз алюмінію мав тільки чисто теоретичний інтерес.
У 1867 р. була винайдена динамо-машина, а незабаром електроенергію навчилися передавати на великі відстані. Електрика початок вторгатися в промисловість.
У 1886 р. П. Еру у Франції і Ч. Холл у США майже одночасно поклали початок сучасному способу виробництва алюмінію, запропонувавши отримувати його електролізом глинозему, розчиненого в розплавленому кріоліті (спосіб Холла - Еру). З цього моменту новий спосіб виробництва алюмінію починає швидко розвиватися, чому сприяли удосконалення електротехніки, а також розробка способів вилучення глинозему з алюмінієвих руд. Значний внесок у розвиток виробництва глинозему внесли російські вчені К. І. Байєр, Д. А. Пеняк, А. М. Кузнецов, Е. І. Жуковський, О. А. Яковкін та ін У царській Росії не існувало власної алюмінієвої промисловості. Однак перші теоретичні дослідження в області електролізу алюмінію належали видатному російському вченому, основоположнику електрометалургії кольорових металів в нашій країні проф. П. П. Федотьеву. У 1912 р. ним спільно з В.П. Ільїнським було опубліковано працю "Експериментальні; дослідження з електрометалургії алюмінію", який був відразу переведений на багато іноземних мов і став настільною книгою для металургів всього світу. П.П. Федотов та Іллінський в Петербурзькому політехнічному інституті (С. Петербурзький державний технічний університет) провели ретельні дослідження по вибору оптимального складу електроліту, а також з'ясували, як впливають на розчинність глинозему в кріоліті і температуру кристалізації добавки фторидів натрію, алюмінію та кальцію.
28 березня 1929 в газеті "Ленінградська правда" була опублікована замітка, в якій повідомлялося про те, що на дослідній установці заводу "Червоний Виборжец" вперше отримано з однієї ванни 8 кг металевого алюмінію. Це поклало початок нашої алюмінієвої промисловості.
У 1931р. був організований науково-дослідний інститут алюмінієво-магнієвої промисловості (ВАМИ), у 1932р. пущений Волховський, а в 1933р. - Дніпровський алюмінієві заводи. З тих пір алюмінієва промисловість почала бурхливо розвиватися в різних районах країни.

2. Основи електролізу кріолітогліноземних розплавів

Електроліз кріолітогліноземних розплавів є основним способом отримання алюмінію, хоча деяку кількість алюмінієвих сплавів виходить електротермічним способом.
Перші промислові електролізери були на силу струму до 0,6 кА і за наступні 100 років вона зросла до 300 кА. Тим не менш, це не внесло суттєвих змін до основ виробничого процесу.
Загальна схема виробництва алюмінію представлена ​​на рис. 2.1. Основним агрегатом є електролізер. Електроліт є розплав кріоліту з невеликим надлишком фториду алюмінію, в якому розчинений глинозем. Процес ведуть при змінних концентраціях глинозему приблизно від 1 до 8% (мас.). Зверху у ванну опущений вугільний анод, частково занурений в електроліт. Існують два основних типи витрачаються анодів: самообжігающіеся і попередньо обпалені. Перші використовують тепло електролізу для випалу анодної маси, що складається з суміші коксу-наповнювача й сполучного - пеку. Обпалені аноди представляють собою попередньо обпалену суміш коксу і пекового пов'язує. Докладно технологія виробництва анодної маси і обпалених анодів описана в літературі (див., наприклад, [3, 4]).

Рис. 2.1. Схема виробництва алюмінію з глинозему.
Розплавлений алюміній при температурі електролізу (950 - 960 ° С) важче електроліту і стоїть на подині електролізера. Кріолітогліноземние розплави - дуже агресивні, протистояти яким можуть вуглецеві і деякі нові матеріали. З них і виконується внутрішня футеровка електролізера.
Для перетворення змінного струму в постійний на сучасних заводах застосовуються напівпровідникові випрямлячі з напругою 850В і коефіцієнтом перетворення 98,5%, встановлені в кремнієвої перетворювальної підстанції (КПП). Один випрямний агрегат дає струм силою до 63 кА. Число таких агрегатів залежить від необхідної сили струму, тому що всі вони включені паралельно.
Процес, що протікає в електролізері, полягає в електролітичному розкладанні глинозему, розчиненого в електроліті. На рідкому алюмінієвому катоді виділяється алюміній, який періодично виливається за допомогою вакуум-ковша і прямує в ливарне відділення на розливання або міксер, де в залежності від подальшого призначення металу готуються сплави з кремнієм, магнієм, марганцем, міддю або проводиться рафінування. На аноді відбувається окиснення виділяється киснем вуглецю. Відходить анодний газ являє собою суміш СО 2 і СО.
Електролізери звичайно постачені укриттями, що відводять гази, що відходять, і системою очищення. Це знижує виділення шкідливих речовин в атмосферу. Технологічний процес вимагає, щоб укриття було герметично для забезпечення відсмоктування газу в колектор за допомогою вентиляторів. У видаляються газах від електролізерів переважають діоксид вуглецю (велика частина оксиду вуглецю допалюються або над електролітом, або у спеціальних пальниках після газозбірного дзвони), азот, кисень, газоподібні і тверді фториди і частки глиноземний пилу. Для їх видалення і повернення в процес застосовуються різні технологічні схеми.
Сучасні електролізери обладнані системою автоматичного харчування глиноземом (АПГ) з періодом завантаження 10 - 30 хв.
Сумарна реакція, яка відбувається в електролізері, може бути представлена ​​рівнянням

Таким чином, теоретично на процес електролізу витрачаються глинозем і вуглець анода, а також електроенергія, необхідна не тільки для здійснення електролітичного процесу - розкладання глинозему, але і для підтримки високої робочої температури. Практично витрачається і деяка кількість фтористих солей, які випаровуються і вбираються в футеровку. Для отримання 1 т алюмінію необхідно:
глинозему, кг
1925 - 1930
вуглецю анода, кг
500 - 600
фтористих солей, кг
50 - 70
електроенергії (у змінному струмі), кВт-год
14500 - 17500
Виробництво алюмінію є одним з найбільш енергоємних процесів, тому алюмінієві заводи будують поблизу джерел енергії.
Всі матеріали, що надходять на електроліз, повинні мати мінімальну кількість домішок більше електропозитивних, ніж алюміній (залізо, кремній, мідь і ін), так як ці домішки при електролізі практично повністю переходять в метал.

3. Альтернативні способи отримання алюмінію

Промисловий спосіб отримання алюмінію електролізом кріолітогліноземних розплавів, незважаючи на тривале його застосування, має ряд істотних недоліків: висока питома витрата електроенергії, низькі питома з'їм металу і термін служби електролізерів, великі трудові і капітальні витрати, виділення шкідливих речовин в атмосферу і ряд інших. У зв'язку з цим пропонуються інші способи отримання алюмінію. Розглянемо деякі з них.

3.1. Електротермічне отримання алюмінієво-кремнієвих сплавів.

Отримати чистий алюміній безпосереднім відновленням його оксиду неможливо [5]. Карботермічним процеси вимагають високих температур (близько 2000 ° С) для відновлення глинозему і при відсутності сплавообразующіх компонентів метал зв'язується з вуглецем, даючи карбід алюмінію (А1 4 З 3). Відомо, що карбід алюмінію і алюміній розчиняються один в одному і утворюють дуже тугоплавкі суміші. Крім того, А1 4 З 3 розчиняється в А1 2 О 3, тому в результаті відновлення оксиду алюмінію вуглецем виходять суміші алюмінію, карбіду і оксиду, що мають високі температури плавлення. Випустити таку масу з печі зазвичай не представляється можливим. Навіть якщо це і вдається зробити, будуть потрібні більші витрати на розділення.
У нашій країні вперше в світі розроблений і здійснений в промисловому масштабі з досить високими техніко-економічними показниками спосіб отримання сілікоалюмінія (алюмінієво-кремнієвих сплавів).
Загальна технологічна схема виробництва алюмінієво-кремнієвих сплавів представлена ​​на рис. 3.1. В якості вихідної сировини, крім каолінів (Al 2 O 3 × 2SiO 2 × 2H 2 O), можуть бути використані кіаніту (Al 2 O 3 × SiO 2), дістенсілліманіти (Al 2 O 3 × SiO 2) і нізкожелезістие боксити.
Сплав після електроплавки надходить на очищення від неметалевих домішок. Для цього подають флюс, що складається з суміші кріоліту і хлориду натрію, який змочує ці домішки і "збирає" їх. Рафінований сілікоалюміній має середній склад (%): А1 - 61; Si - 36; Fe - 1,7; Ti - 0,6; Zr - 0,5; Ca - 0,7. Цей сплав не годиться для виробництва силуміну і вимагає очищення від заліза. Найбільш поширений спосіб очищення марганцем, який утворює з залізом тугоплавкі інтерметаліди.

Рис. 3.1. Загальна схема виробництва алюмінієво-кремнієвих сплавів.
Отриманий сплав розбавляють технічним електролітичним алюмінієм або вторинним алюмінієм до складу, що відповідає різним сортам силумінів, і розливають у злитки.
Переваги такого способу отримання силуміну перед сплавом електролітичного алюмінію з кристалічним кремнієм полягають у наступному: велика потужність одиничного агрегату - сучасні печі мають потужність 22,5 MB × A, що приблизно в 30 разів вище потужності електролізера на 160 кА, а, отже, зменшення вантажопотоків , зниження капітальних витрат та витрат праці; застосування сировини з низьким кремнієвим модулем, запаси якого в природі досить великі.
Теоретично з алюмінієво-кремнієвого сплаву можна виділити різними прийомами чистий алюміній. Однак через складність апаратурного і технологічного оформлення у промисловості ці способи в даний час не реалізуються.

3.2. Субгалогенідний процес

Відомо, що якщо нагріти суміш галогенида та забрудненого алюмінію, то при зниженні температури виділяється чистий алюміній. Це відкриття викликало інтерес до систем алюміній - галогенід алюмінію. Було визначено, що металевий алюміній реагує з А1Х 3 (де X - галоген) при високій температурі, утворюючи субгалогенід алюмінію:

Оскільки субгалогенід алюмінію є газоподібним продуктом, рівновага зміщується вліво при зниженні температури. Наприклад, А1С1 (Г) можна отримати з А1 і А1С1 3 в реакційній зоні при відносно високих температурах, а потім перенести в пароподібному стані в більш холодну зону, де він диспропорционирует на чистий алюміній і хлорид алюмінію. Константа рівноваги для системи А1 - А1С1 3 вище, ніж для системи А1 - A1F 3, і тому хлоридна система може бути використана для промислових процесів. Температура освіти субхлоріда близько 1300 ° С при атмосферному тиску. Цей процес особливо привабливий для виділення алюмінію зі сплавів, тому що галогенід алюмінію взаємодіє з алюмінієм і практично не взаємодіє з більшістю інших металів. Труднощі виникають тільки з деякими летючими галогенідамн, такими як FeCl 3, МпС1 2, і деякими іншими. Вони можуть утворювати суміші з А1С1 3 та забруднювати одержуваний алюміній.
Фірмою "Alcan" розроблена технологія, що включає п'ять стадій:
1. Виробництво сирого сплаву, наприклад залізо-кремнієво-алюмінієвого, в печі карботермічним відновленням.
2. Взаємодія між А1 і AJC1, в конвертері при температурі 1300 ° С.
3. Поділ пароподібних галогенідів і субгалогеніда в ректифікаційних колонах.
4. Повернення AICI, для реакції між хлоридом і рідким сплавом, багатим алюмінієм.
5. Розкладання А1С1, отримання алюмінію і повернення А1С1 3 на ректифікацію.
Субхлорідний метод представляє найбільший інтерес для промислового рафінування алюмінієвих сплавів.

3.3. Той-процес

Схема отримання алюмінію за способом Тота представлена ​​на рис. 3.2. Алюминийсодержащие сировина після відповідної підготовки хлорують у киплячому шарі в присутності коксу і SiCl 4. Останній використовується для придушення реакції хлорування SiO 2. У результаті хлорування в печах киплячого шару (КС) виходить парогазова суміш (ПГС), до складу якої входять А1С1 3, FeCl 3, TiCl 4 і SiCl 4. У першому конденсаторі з ПГС виділяється близько 75% FeCl 3 в твердому стані і направляється в реактор-окислювач, де взаємодіє з киснем повітря, внаслідок чого утворюються Fe 2 O 3 та С1 2. Хлор повертається на хлорування. У другому конденсаторі виділяється залишився FeCl 3 та відбувається конденсація А1С1 3. Хлориди титану та кремнію конденсуються в третьому конденсаторі. Поділ цих хлоридів здійснюється в ректифікаційної колоні.

Рис. 3.2. Схема отримання алюмінію за методом Тота.
Хлориди алюмінію і заліза, вивантажені з другого конденсатора, нагріваються, перекачуються в контактний очищувач, де контактують у противотоке з рухомим шаром твердих частинок алюмінію. При цьому йде реакція:

Очищений хлорид алюмінію надходить на металотермічним відновлення. Технічно доступними відновниками, що мають більшу спорідненість до хлору, ніж алюміній, є натрій, магній і марганець. Проте перші два елементи дороги та їх виробництво вельми енергоємне. Тому, на думку розробників процесу, певні переваги має використання марганцю, який можна регенерувати з хлориду карботермічним методом зі значно меншими енерговитратами. При відновленні хлориду алюмінію марганцем протікають реакції:

Алюміній з суміші МпС1 2 з непрореагіровавшіх А1С1 3, виділяється у циклонних сепараторах, а хлориди марганцю і алюмінію поділяються в випарної апараті. Хлорид алюмінію повертається в реактор для одержання алюмінію, а хлорид марганцю взаємодіє з киснем з утворенням твердих оксидів марганцю і хлору. Оксид марганцю відновлюється до металу карботермічним методом у шахтних печах, куди завантажують кокс і вапняк. Марганець у піч додається для заповнення втрат його в ході процесу.
До недоліків даного процесу, як і інших металотермічним методів, відносяться забруднення одержуваного продукту металом-відновником, необхідність організації виробництва з регенерації відновника і захоплення капітальних витрат.
Дослідницькі роботи з отримання алюмінію шляхом відновлення марганцем в лабораторному і укрупненому масштабах були виконані в 1966 - 1973рр. У подальшому в літературі не було повідомлень про промисловому розвитку даного напрямку, що, мабуть, зумовлено значними труднощами з технічної реалізації цього складного багатоетапного процесу.

3.4. Електроліз хлоридних розплавів

У січні 1973 р. фірма "Alcoa" заявила про розробку нового способу отримання алюмінію. Фірма працювала над процесом 15 років і витратила 23 млн. доларів.
Цей спосіб передбачає отримання хлориду алюмінію і подальший його електроліз. У 1976 р. з'явилися повідомлення про перехід фірми "Alcoa" до промислового впровадження хлоридної технології одержання алюмінію. У м. Палестина (Техас, США) працював завод з проектною потужністю 30 тис. т випуску алюмінію в рік цим способом.
Принципова технологічна схема представлена ​​на рис. 2.4.

Рис. 3.3. Технологічна схема одержання алюмінію з хлориду.
Хлорид алюмінію має високу спорідненість до води і тенденцію до утворення оксидів і гідрооксіхлорідов. У зв'язку з цим отримання його в чистому вигляді є важким завданням. Присутність вологи викликає корозію, а присутність кисневмісних сполук призводить до виділення опадів і окислюванню анодів. Фірмою "Alcoa" запропоновано хлорування очищеного глинозему, що частково вирішує названі проблеми. Тим не менш, необхідно дотримуватися підвищені вимоги до чистоти вуглецю при хлоруванні щодо водню або вологи.
Останнім часом з'явилися повідомлення, що фірмі «Toth Aluminium Corporation» вдалося отримати в крупнопромишленном масштабі хлорид алюмінію, що містить не менш 99,97% основного компонента.
Отриманий хлорид алюмінію в гранульованому або пароподібному стані надходить на електроліз. Електролізер, використовуваний в даній технології, складається з сталевого кожуха, футерованной шамотним і в нижній частині додатково діатомових цеглою, тобто теплоізоляційним непровідним вогнетривким матеріалом, який слабо взаємодіє з хлоридними розплавами. На дні ванни розташований графітовий відсік для збору рідкого алюмінію. На кришці електролізера є отвори для завантаження хлориду алюмінію, періодичного відсмоктування алюмінію і безперервного виведення газоподібного хлору, використовуваного у виробництві хлориду алюмінію. Бічні стінки і кришка електролізера - водоохолоджувальні.
При електролізі використовуються графітові невитратним електроди. Ця перевага (у порівнянні з електролізом кріолітогліноземних розплавів) разом з відносно низькою температурою процесу (близько 700 º С) дає можливість повної герметизації електролізерів.

Рис. 2.5. Схема електролізера з біполярними електродами для електролізу хлориду алюмінію.
1 - кришка: 2 - водяне охолодження: 3 - анод, 4 - біполярні електроди, 5 - катод; 6 - футеровка; 7 - відсік для збору алюмінію. Матеріал: А - графіт; Б - шамот, У - Діат.
Електролітичне розкладання хлориду алюмінію теоретично вимагають більш високої напруги, ніж електроліз кріолітогліноземних розплавів, тому що напруга розкладання хлориду алюмінію багато більше. Таким чином, до недоліків процесу можна було б віднести необхідність підведення в електролізер великої кількості тепла і значні втрати напруги. Однак високі омические і теплові втрати значно знижуються при використанні системи біполярних електродів. У електролізері верхній електрод є анодом, нижній - катодом, а між ними розташовуються графітові електроди, верхня частина яких є катодом, а нижня - анодом. У той же час результати розрахунків показують, що зі зростанням числа біполярних електродів і зниженням площі їх перетину зростають струми витоку, тобто частина струму протікає по просоченої електролітом частини футерівки і каналам між футеровкой і Біполь, не здійснюючи електрохімічну роботу. Ці струми витоку приводять до зниження виходу за струмом.
Внаслідок близькості температур плавлення і кипіння при атмосферному тиску хлорид алюмінію возгоняется практично не плавлячись. Температура сублімації становить 180,2 ° С. Потрійна точка відповідає температурі 192,6 ° С і абсолютного тиску 0,23 МПа. У зв'язку з цим в якості електроліту використовується розплавлена ​​суміш хлориду алюмінію (5 ± 2% (мас.)), хлориду літію (~ 28% (мас.)) і хлориду натрію (67% (мас.)). У зазначених розплавах знижується активність А1С1 3. Це значною мірою зумовлено тим, що в розплавлених сумішах хлоридів А1С1 3 зв'язується в комплексні аніони, наприклад .
Междуполюсное відстань становить 1,0 - 1,5 см, температура - 700 ± 30 º С, щільність струму -0,8 - 2,5 А / см 2.

Висновки.

Основні прогнозовані і підтверджені при промисловому впровадженні в США переваги запропонованого фірмою «Alcoa» способу виробництва алюмінію електролізом його хлориду в порівнянні з електролізом кріолітогліноземних розплавів полягають у можливості використання низькоякісного алюминийсодержащего сировини, зниження приблизно на 30% питомої витрати електроенергії при електролізі, виключення витрат високоякісних вуглецевмісних електродних матеріалів, застосуванні менш дефіцитних і агресивних хлоридів замість фторидів, підвищення продуктивності праці, зниження капітальних вкладень, приведених витрат, вартості кінцевої продукції і шкідливих викидів у навколишнє середовище.
Останнім часом переваги хлоридного способу отримання алюмінію стають більш відчутними у зв'язку з подорожчанням електроенергії, вихідних матеріалів для існуючого промислового способу виробництва алюмінію, підвищенням вимог до охорони навколишнього середовища і відсутністю до цих пір позитивних результатів з отримання чистого глинозему з низькоякісного небоксітового сировини.
Таким чином, найбільш перспективним з альтернативних способів отримання алюмінію є електроліз хлориду алюмінію в електролізерах з біполярними електродами.

Список літератури

1. Розен Б. М., Розен Я. Б. Метал особливої ​​цінності. - М.: Металургія, 1975. - 128 с.
2. Колодін Е. А., Свердлін В. А., Свобода Р. В. Виробництво обпалених анодів алюмінієвих електролізерів. - М.: Металургія, 1980, - 84 с.
3. Янхо Е. А., Воробйов Д. Н. Виробництво анодної маси. - М.: Металургія, 1975. - 128 с.
4. Веткжов М. М., Цьшлаков А. М., Школярів С. Н. Електрометалургія алюмінію і магнію. - М.: Металургія, 1987. - 320 с.
5. Цуценят В.В., Литвак СН. Розробка нових технологічних процесів одержання алюмінію / / Цв. металургія: Бюл. НТІ / Цветметінформація. - 1974. - № 9. - С. 38 - 41.
6. Сандлер Р. А., Рапіра А. Х Електрометалургія алюмінію і магнію. - Л,: ЛГМ, 1983. - 94 с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Хімія | Реферат
59.7кб. | скачати


Схожі роботи:
Отримання хлору при електролізі хлориду алюмінію
Способи отримання ферментів
Способи отримання спиртів
Заготівлі поняття способи отримання
Деякі способи отримання спиртів
Способи отримання енергії з відходів
Аудиторські докази способи їх отримання
Нетрадиційні способи та джерела отримання енергії
Альдегіди і кетони загальні відомості і способи отримання
© Усі права захищені
написати до нас