овування бокситу оборотним лужним розчином. Складом цією розчину відповідає точка А, яка лежить в області ненасичених глиноземом розчинів. При вилуговуванні глинозем з бокситу переходить у розчин, в результаті чого склад розчину з точки А переміщається в точку Б. Каустичний модуль розчину при цьому знижується (в даному випадку з 3,56 до 1,65). Розчин в точці Б, як видно на діаграмі, не насичений глиноземом при 200 ° С, але пересичений при 30 і 60 ° С. Лінію АБ, але якої змінюється концентрація розчину при вилуговування, називають лінією вилуговування.
Вона направлена ??до крапки Al 2 O 3 * ЗH 2 O при вилуговування гіббситових бокситів і до точки Al 2 O 3 * H 2 O-при вилуговування бемітових і діаспорових бокситів.
Після вилуговування розчин (пульпу) розбавляють. Розбавлення конденсатом в залежності від способу нагрівання пульпи може починатися ще в процесі вилуговування. Склад розчину при цьому переміщається з точки Б в точку В. Далі слід розбавлення пульпи промивними водами. Так як при розведенні каустичний модуль не змінюється, то точка Г, що відповідає складу розчину після розведення, должка лежати на лінії постійного каустического модуля. Лінія БГ, що характеризує зміну концентрації розчину при розведенні, називається лінією розведення. Розчин в точці Г має температуру порядку 95-100 ° С; він практично стійкий.
Змішання алюмінатного розчину з запалом веде до зміни його каустического модуля, оскільки разом з запалом вноситься деяка кількість маточного розчину, має високий каустичний модуль. Склад розчину при цьому з точки Г переходить в точку Д. Лінія ГД називається лінією змішання з запалом.
Рис. 7. Цикл процесу Байєра в системі Al 2 O 3 -Na 2 O - H 2 O.
При декомпозиції розчин охолоджується до температури порядку 50? С і виявляється в області пересичених глиноземом розчинів. Пересичений розчин гидролитически розкладається, що супроводжуєтьсяться зниженням концентрації глинозему в ньому і підвищенням каустического модуля. Складом маточного розчину після декомпозиції відповідає точка Е. Лінія ДЕ називається лінією декомпозиції. Вона направлена ??до крапки Al 2 O 3 * ЗH 2 O. Далі слід випарювання маточного розчину. При випаровуванні концентрація розчину підвищується, каустичний же модуль залишається постійним, тому склад розчину з точки Е переміщується, але лінії постійного каустического модуля в точку Ж. Лінія ЕЖ називається лінією випарювання. Після добавки свіжої лугу складу оборотного розчину переходить в точку А, в якій цикл закінчується і починається новий.
Технологія процесу електролізу
Електролітичне відновлення окису алюмінію, розчиненої в розплаві на основі кріоліту, здійснюється при 950-970 ° С в електролізері. Електролізер складається з футерованной вуглецевими блоками ванни, до подині якої підводиться електричний струм. Виділився на подині, що служить катодом, рідкий алюміній важче розплаву солі електроліту, тому збирається на вугільному підставі, звідки його періодично відкачують. Зверху в електроліт занурені вугільні аноди, які згорають в атмосфері що виділяється з окису алюмінію кисню, виділяючи оксид вуглецю (CO) або двоокис вуглецю (CO 2). На практиці знаходять застосування два типи анодів:
а) самообжігающіеся аноди Зедерберга, що складаються з брикетів, так званих хлібів маси Зедерберга (малозольний вугілля з 25-35% кам'яновугільного пеку), набитих в алюмінієву оболонку; під дією високої температури анодна маса обпалюється (спікається);
б) обпалені, або безперервні raquo ;, аноди з великих вугільних блоків (наприклад, 1900? 600? 500 мм масою близько 1,1 т).
Нормальна робота алюмінієвих електролізних ванн характеризується параметрами енергетичного та технологічного режиму, розрахованими при проектуванні в залежності від конструктивних особливостей електролізерів. До цих параметрів відносяться сила струму, робоче і середнє напруження, температура електроліту, кількість металу і електроліту, перепад напруги в подині ванни, склад електроліту, частота і тривалість анодних ефектів, форма робочого простору, а також технологічні параметри формування самообжігающіеся анодів.
Силу струму серії встановлюють залежно від розмірів, конструкції н технологічного стану електролізерів, а регулюють її, виходячи з технічних можливостей устаткування перетворювальної підстанції. Середню силу струму серії обчислюють на підставі середньої потужності, споживаної серією, та середньої напруги. Середню потужність, споживану серією, визначають за величиною витрати електроенергії постійного струму, технологічної електроенергії змінного струму і коефіцієнта перетворення, що включає витрати електроенергії підстанцією на власні потреби та втрату енергії в...
