Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОУ СПО БРАТСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ

РЕФЕРАТ

На тему: “Производство алюминия”

Выполнила:

студентка гр. МЦ – 03

Черкасова К.С.

Проверил:

Щиколдин Николай Викторович

Братск – 2008.


Содержание

1. Состав и свойства электролита  

2. Строение криолито – глиноземных расплавов

3. Плотность алюминия электролита

4. Электропроводность КГР

5. Поверхностное натяжение  

6. Давление насыщенного пара

7. Напряжение разложения

8. Механизм электролиза КГР

9. Анодный эффект положительные и отрицательные действия

10. Расчет производительности электролизера, выходы по току, выходы по энергии удельного расхода электроэнергии. Влияние различных факторов на выход по току

11. Технологические параметры катодного узла


1.         Состав и свойства электролита

В электрохимическом ряду Al занимает место среди наиболее отрицательных Me поэтому его нельзя выделить из водных расплавов.

До настоящего времени единственной солью до получения Al является криолит Na3 Al F6.

1. Криолит (Na3 Al F6) – 75 - 90 %.

2. Глинозем (Al2 O3) – 1 - 10 %.

3. Al F3 – 5 – 12 %.

4. Ca F2 – 4 – 6 % неболее ∑ 8-10%

5. Mg F2 – 6 %

К электролиту алюминиевых электролизеров предъявляют требования:

1. В расплавленном состоянии должен хорошо растворяться Al2 O3.

2. Температура плавления при растворении Al2O3 не должна быть намного выше, чем температура плавления Al.

3. Плотность должна быть ниже, чем у Al.

4. Должен быть жидкотекучим, что способствуют легкому удалению анодных газов, быстрому выравниванию состава электролита по всему объему ванны, уменьшению потерь Al в результате запутывания корольков Me в расплаве.

5. Должен быть электропроводным.

6. Упругость насыщенного пара компонентов электролита должна быть по возможности более низкой.

7. Не должна быть широскопичным.

8. Все материалы, поступающие на электролиз, должны иметь минимальное содержание примесей, более электроположительных, чем Al (Fe; Si; Cu и другие) поскольку эти примеси почти полностью переходят в Me и загрязняют его.

9. Не должен химически взаимодействовать с футеровкой электролиза.

Криолит Na3 Al F6 – комплексная соль, состоящая из второв натрия и Al (3 NaF AlF3). Температура плавления примерно 1010 0 C.

AlF3 имеет кристаллическую решетку, в узлах которой находятся  октаэдрические полы Al F6-3 , соединенные общими полами F. В решетке реализуется значительная доля ковалентных связей, что является причиной малой ее прочности. – Al F3 – возгоняется без плавления, имеет высокое давление насыщенного пара.

Al F3 – самый летучий компонент, широскопичный, подвержен гидролизу влагой, содержащейся в атмосферном воздухе.

Другие компоненты – NaF, CaF2, MgF2, NaCl и LiF – являются чистополлыми соединениями, они плавятся без разложения и устойчивы к действию влаги.

Для производства Al применяют высшие сорта Al2O3, содержание оксидов Fe и Si которых составляет 0,03 и 0,08 % и 0,02 – 0,2 %.

Технический глинозем содержит две полиморфные модификации – £ и j

£ - характеризуется высокой плотностью кристаллической решетки, большой химической стойкостью и твердостью 25 – 30 % £ Al2O3.

j – имеет менее плотную решетку, очень гигроскопична и химически активна – 65 – 70 % j Al2O3.

В результате нагрева, начиная с 9500С происходит полиморфное превращение j в £.

При большом содержании £ - Al2O3 затруднено растворение Al2O3 в криолите, а при меньшем его содержании возрастает гигроскопичность Al2O3.

Электролит содержит в небольших количествах некоторые другие вещества, образующиеся за счет примесей, вносимых с сырьем или вводимых специально для улучшения физико-химических свойств расплава (CaF2MgF2; NaCe; LiF).

Криолитовое отношение (КО) – это молекулярное отношение NaF/AlF3.

Для чистого криолита КО = 3. Электролиты содержащие избыток NaF и КО > 3, называются щелочным, имеющие избыток AlF3 и КО < 3, называются кислыми. Нормальный электролит – кислый, но в некоторые периоды эксплуатации электролизеров он м/б щелочным.

Промышленные электролиты содержат небольшой избыток AlF3.

На заводах КО обычно поддерживают 2,6 – 2,8.

Избыток F ведет к снижению to промышленности электролита.

Два раза в неделю берут пробы на КО, в лаборатории делают анализ, и по данным анализа корректируют состав электролита фтористым алюминием (AlF3).


Информация о работе «Производство алюминия»
Раздел: Промышленность, производство
Количество знаков с пробелами: 30959
Количество таблиц: 1
Количество изображений: 2

Похожие работы

Скачать
50700
7
5

... 11,9 11,5 16,6 медь 9,8 15,5 16,4 Выпуск алюминия высокой чистоты, % марок: А995 47,8** 3,5 2,1 А99 30,4 67,1 54,2 А97 8,3 21,5 43,7 А95 10,4 7,9 — ниже А95 3,1 — — * Показатели производства алюминия высокой чистоты. ** Сортность по электролизерам без расшихтовки. Основным фактором, снижающим выход по току, помимо прямых потерь тока ...

Скачать
53910
2
0

... 17-25 кг/т алюми­ния, что на ~ 10-15 кг/т выше по сравнению с результатами для пес­чаного глинозёма. В глинозёме, используемом для производства алюминия, должно содержаться минимальное количество соединений железа, кремния, тяжелых металлов с меньшим потенциалом выделения на катоде, чем алюминий, т.к. они легко восстанавливаются и перехо­дят в катодный алюминий. Нежелательно также присутствие в ...

Скачать
26026
8
1

... В случае применения самообжигающегося анода, часть анодной массы выбывает из процесса в виде летучих составляющих ее коксование. При материальном расчете определяют производительность электролизера и расход сырья на производство алюминия. производительность электролизера (Р), при силе тока J = 155А и принятом выходе по току = 86% составляет: где 0,3354 - электрохимический эквивалент для ; - ...

Скачать
62700
6
0

... другое соотношение входящих в состав примесей железа и кремния. Буква Е в марке АЕ означает, что алюминий данной марки предназнача­ется для производства электропроводов. Дополнительным требованием к свойствам алюминия является низкое электросопротивление, которое для проволоки, изготовленной из него, должно быть не более 0.0280 ом мм м при 20 C. Алюминий применяют для производства из него изделий ...

0 комментариев


Наверх