>
Розкладання алюмінієвого розчину для отримання кристалічного гідроксиду алюмінію називають викручуванням.
Проводять його в баках, куди для прискорення процесу вводять невелику кількість гідроксиду алюмінію кристалічного, що грає роль центрів кристалізації.
Реакція гідролізу йде в розбавлених водою розчинах при повільному перемішуванні пульпи.
NaAlO 2 + 2H 2 O? Al (OH) 3 + NaOH
Тривалість викручування 75-90 годин, кристалічний Al (OH) 3 після промивки фільтрують і обпалюють для повного зневоднення t=1200 о С в трубчастих обертових печах.
Отриманий глинозем Al 2 O 3 охолоджують і направляють на електроліз. По сухому лужному способом, розробленим під керівництвом А.А. Яковкина, для бокситів з підвищеним вмістом кремнезему руду і вапняк (CaCO 3) після дроблення змішують з содою Na 2 CO 3 і спекают при t=1200-1300 о С в барабанних обертових печах.
В результаті виходять окатиші спека, містять металлалюмінат натрію Na 2 O? Al 2 O 3, а також нерозчинні у воді двухкальцевий силікат (CaO) 2? SiO 2, метаферріт натрію Na 2 O? FeO і др .
Далі спек витравлюють содовим розчином, в результаті алюмінат натрію переходить в розчин. Для виділення гідроксиду алюмінію алюмінатний розчин розкладають методом карбонізації, для чого через розчин пропускають пічні гази, що містять CO 2.
Na 2 O? Al 2 O 3 + CO 2 +3 H 2 O? 2Al (OH) 3 + Na 2 CO 3
Кристалічний гідроксид КАЛЬЦИНУЮЧА (обпалюють) і отримують глинозем Al 2 O 3. Розчин соди йде на вилуговування або випарювання для отримання соди. Для отримання глинозему з нефеліну його спекают тільки з вапняком і отримують глинозем, сода не потрібна, так як в нефеліном міститься до 20% Na 2 O + K 2 O. Вапняно-кремнистий шлам, що випадає при вилуговуванні нефелінового спека, використовують для виробництва цементиту.
Після карбонізації в розчинах міститься багато оксидів натрію і калію: їх використовують для отримання поташу та соди.
Електроліз глинозему
Алюміній отримують при електролізі глинозему, розчиненого в кріоліті (Na 2 AlF 6). Електролізна ванна має сталевий кожух, викладений зсередини шамотним цеглою. Подина і стіни ванни складені з вуглецевих блоків, до яких підведені катодні глини. Вуглецеві аноди самообжігающіеся: по мірі згорання вони опускаються і нарощуються зверху за рахунок рідкої анодної маси.
В розплаві кріоліту підтримується зміст глинозему 8-10%, періодично завантажуються нові порції.
Потенціал електролітичноїдисоціації глинозему (1,7 В) менше, ніж кріоліту (3,7 В). Глинозем дисоціює
Al 2 O 3? 2Al 3 + +3 O 2 -
Катод Al 3 + + 3?? Al
Анод 2О - 2 - 4?? О 2?
С + О 2? СО 2 (анод вигорає)
Напруга струму 4-4,3 В, сила струму до 140000А. Для отримання 1 кг алюмінію витрачається 60-70 МДж електроенергії і близько 2 кг глинозему. Накопичується на подині ванни рідкий алюміній періодично відбирають сифоном або вакуум-ковшем. Отриманий алюміній піддають рафінуванню шляхом додатково електролітичного процесу, при якому анодом є вихідний рідкий алюміній, а ...
