Билет 19
Технологический процесс производства алюминия
Производство алюминия – сложный технологический процесс. В свободном
виде алюминий вследствие своей активности не встречается. Его
получают из минералов – бокситов, нефелинов и алунитов, при этом
сначала производят глинозем, а затем из глинозема путем электролиза
получают алюминий. Технологическая схема производства алюминия
состоит из процессов:
получение глинозема Al2O3 путем выщелачивания
концентрированным раствором щелочи измельченного боксита и его
последующего прокаливания.
растворение глинозема в расплаве криолита и его электролиз в
ванне с угольным анодом и покрытым угольными блоками катодом.
Анионы алюминия нейтрализуют на катоде и выпадают в расплав. На
производство 1 т алюминия уходит 17-18 тыс. кВт электроэнергии.
электролитическое рафинирование, аналогичное рафинированию
меди, где анодом являются алюминиевые блоки.
Схема производства аллюминия:
Производство алюминия промышленным методом получения металлического
алюминия из его оксида является электролиз его расплава. в
производстве алюминия применяют не чистый оксид алюминия, а систему,
состоящую из оксида алюминия и криолита Na3AlFe6, то есть
криолитно-глиноземный расплав.
В результате диссоциации основных компонентов системы
А12О3 <=> А1+3 + АlO3-3 и Na3AlFe6 <=> 3Na+ + A1F6-3
В анодном: С + О = СО и С + О2 = СО2
Суммируя реакции первичных и вторичных процессов, получаем суммарные
уравнения реакций электролиза:
А12O3 + ЗС -> 2А1 + ЗСО
2А12O3 + ЗС -> 4А1 + ЗСO2
Основным аппаратом в процессе электролитического получения алюминия
является электролизер
Электролизер состоит из катодного и анодного устройств. Катодное
устройство представляет металлических кожух прямоугольной формы с
огнеупорной изоляцией, футерованный изнутри угольными плитами и
блоками* Электролизер снабжен системой газоулавливания и дожигания
оксида углерода (II), устройством для непрерывной подачи глинозема и
системой откачивания металлического алюминия.
Анодное устройство состоит из угольных анодов, частично (до 0,5 м)
погруженных в расплавленный электролит и запрессованных в них
токоподводов.
