Производство алюминия цветных металлов 3

СОДЕРЖАНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ

1.1 Биохимия и минералогия алюминия

1.2 Виды алюминиевых руд, их генезы и состав

2. СПЕЦ. ЧАСТЬ

2.1 Производство криолита из угольной пены

2.2 Химический состав угольной пены

2.3 Назначение смешанного вторичного криолита

3. КПВО

3.1 Отчерпывание электролита из электролизеров в урны

4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.1 Основные направления, повышения эффективности производства

5. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

5.1 Санитарно-гигиенические характеристики условий труда

5.2 Электробезопасность

5.3 Техника безопасности при обслуживании электролизеров

6. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

6.1 Схема. Получения криолита флотацией угольной пены

6.2 Схема. Механическая флотационная машина

ЛИТЕРАТУРА

1. ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время на территории России находятся несколько заводов по производству первичного алюминия, часть из них объединены в крупные алюминиевые корпорации. Крупнейшая компания – «РУСАЛ», в состав которой входят Братский (БрАЗ), Саяногорский (САЗ, оснащённый электролизёрами с предварительно обожжёнными анодами (ОА)), Красноярский (КрАЗ), Новокузнецкий (НкАЗ) алюминиевые заводы, а также Ачинский глинозёмный комбинат, ряд заводов по производству изделий из алюминия и др. «РУСАЛ» входит в тройку крупнейших производителей алюминия в мире.

Второй по величине алюминиевой компанией России является ОАО «СУАЛ», включающее в себя Иркутский (ИркАЗ), Уральский (УАЗ), Богословский (БАЗ), Кандалакшский (КАЗ), Волгоградский (ВгАЗ), Надвоицкий (НАЗ) алюминиевые заводы, Полевский криолитовый завод, научно-исследовательский и проектный институт «СибВАМИ» и др. Эта компания занимает 2 место в нашей стране по производству алюминия и 1 место – по производству глинозёма.

Россия по-прежнему сохраняет ведущие позиции в мировом производстве и экспорте первичного алюминия. Однако для российской алюминиевой промышленности характерна зависимость от рынка глинозёма – основного сырьевого материала.

1.1 Биохимия и минералогия алюминия

Алюминий - самый распространенный в земной коре металл. На его долю приходится 5,5-6,6 мол. доли % или 8 масс. %. Главная масса его сосредоточена в алюмосиликатах. Чрезвычайно распространенным продуктом разрушения образованных ими горных пород является глина, основной состав которой отвечает формуле Al₂ O₃ ^. 2SiO₂ ^. 2H₂ O. Из других природных форм нахождения алюминия наибольшее значение имеют боксит Al₂ O₃ ^. xH₂ O и минералы корунд Al₂ O₃ и криолит AlF₃ ^. 3NaF.

В настоящее время в промышленности алюминий получают электролизом раствора глинозема Al₂ O₃ в расплавленном криолите. Al₂ O₃ должен быть достаточно чистым, поскольку из выплавленного алюминия примеси удаляются с большим трудом. Температура плавления Al₂ O₃ около 2050^о С, а криолита - 1100^о С. Электролизу подвергают расплавленную смесь криолита и Al₂ O₃ , содержащую около 10 масс % Al₂ O₃ , которая плавится при 960^о С и обладает электрической проводимостью, плотностью и вязкостью, наиболее благоприятствующими проведению процесса. При добавлении AlF₃ , CaF₂ и MgF₂ проведение электролиза оказывается возможным при 950^о С.

В периодической системе алюминий находится в третьем периоде, в главной подгруппе третьей группы. Заряд ядра +13. Электронное строение атома 1s₂ 2s₂ 2p₆ 3s₂ 3p₁ . Металлический атомный радиус 0,143 нм, ковалентный - 0,126 нм, условный радиус иона Al³⁺ - 0,057 нм. Энергия ионизации Al - Al⁺ 5,99 эВ.

Наиболее характерная степень окисления атома алюминия +3.Отрицательная степень окисления проявляется редко. Во внешнем электронном слое атома существуют свободные d -подуровни. Благодаря этому его координационное число в соединениях может равняться не только 4 (AlCl^4- , AlH^4- , алюмосиликаты), но и 6 (Al₂ O₃ ,[Al(OH₂ )₆ ]³⁺ ).

В виде простого вещества алюминий - серебристо-белый, довольно твердый металл с плотностью 2,7 г/см³ (т.пл. 660^о С, т. кип. ~2500^о С). Кристаллизуется в гранецентрированной кубической решетке. Характеризуется высокой тягучестью, теплопроводностью и электропроводностью (составляющей 0,6 электропроводности меди). С этим связано его использование в производстве электрических проводов. При одинаковой электрической проводимости алюминиевый провод весит вдвое меньше медного.

На воздухе алюминий покрывается тончайшей (0,00001 мм), но очень плотной пленкой оксида, предохраняющей металл от дальнейшего окисления и придающей ему матовый вид. При обработке поверхности алюминия сильными окислителями (конц. HNO₃ , K₂ Cr₂ O₇ ) или анодным окислением толщина защитной пленки возрастает. Устойчивость алюминия позволяет изготавливать из него химическую аппаратуру и емкости для хранения и транспортировки азотной кислоты.

Алюминий легко выт

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать