Технологічний процес виробництва алюмінію включає три основних етапи:
- 1. Створення глинозему з алюмінієвих руд;
- 2. Створення з глинозему алюмінію;
- 3. Процес рафінування алюмінію.
І при цьому необхідно використання такого обладнання:
- обладнання для системи центральної роздачі глинозему;
- електролізер;
- катодний ошиновка;
- установки сухого газоочищення;
- монтажні, технологічні та ливарні крани;
- аспіраційні установки;
- обладнання ливарного цеху;
- обладнання анодно-монтажного цеху;
- металоконструкції виробничих корпусів.
Створення глинозему з руд - етап виробництва алюмінію
Глинозем можна отримати трьома способами: кислотним, лужним і електролітичним. Найпопулярнішим є лужний метод. Суть методу полягає в тому, що алюмінієві розчини дуже швидко починають розкладатися при введенні гідроксиду алюмінію, а розчин, який залишився від розкладання після випарювання при інтенсивному перемішуванні при температурі 170 С, може знову розчинити глинозем, який міститься в боксити. Даний спосіб має такі основні стадії:
1. Підготовка бокситу, яка має на увазі його дроблення і подрібнення в спеціальних млинах. У млини відправляють їдкий луг, боксит і трохи вапна. Пульпу, яка вийшла, направляють на вилуговування.
2. Вилуговування бокситу має на увазі його хімічне розкладання від з'єднання з водним розчином лугу. При цьому гідрати окису алюмінію при з'єднанні з лугом в розчин переходять в формі алюмінату натрію, а кремнезем, який міститься в боксі, з'єднуючись з лугом, в розчин переходить в формі силікату натрію. У розчині ці сполуки: алюмінат натрію і силікат натрію формують нерозчинний натрієвий алюмосилікат. В цей залишок переходять оксиди заліза і титану, які зраджують залишку червоний відтінок. Такий залишок - це червоний шлам. Коли розчинення отриманого алюмінату натрію завершується, його розводять водним розчином лугу при зниженні температури до 100 ° С.
3. Відділення червоного шламу і алюмінатного розчину один від одного відбувається завдяки промиванню в згущувачах. Після чого червоний шлам осідає, а залишився алюмінатний розчин фільтрують.
4. Розкладання алюмінатного розчину. Його фільтрують і відправляють в великі ємності з мішалками. З даного розчину при охолодженні до 60 ° С і перемішуванні постійному виділяється гідроокис алюмінію. Через те що процес протікає нерівномірно і дуже повільно, а зростання кристалів гідроксиду алюмінію дуже важливий при подальшій обробці, то в ці ємності з мішалками - декомпозери ще додають багато твердої гідроксиду.
5. Отримання гідроксиду алюмінію здійснюється в вакуум-фільтрах і гидроциклонах. Більшу частину гідроксиду як затравочний матеріал повертають до процедури декомпозиції. Після водної промивки залишок відправляється на кальцинації; і фільтрат теж повертається в процес.
6. Зневоднення гідроксиду алюмінію - завершальна стадія виробництва глинозему. Вона проходить в трубчастих, постійно обертових печах. Сира гідроокис алюмінію, коли проходить через піч, повністю висушується і зневоднюється.
Створення з глинозему алюмінію при виробництві також проходить в кілька етапів.
1. Електроліз окису алюмінію відбувається при температурі в електролізері - 970 ° С. Електролізер має футерованную вуглецевими блоками ванну, до якої підключається електричний струм. Що виділився рідкий алюміній збирається на вугільному підставі, і звідти його регулярно відкачують. В електроліт зверху занурені вугільні аноди, згоряють в атмосфері кисню, який виділяється з окису алюмінію, і при цьому виделяетс я окис або двоокис вуглецю.
2.Електроліз хлориду алюмінію здійснюється шляхом перетворення окису алюмінію в реакційному посудині в хлорид алюмінію. Після чого в ізольованій ванні здійснюється електроліз хлориду алюмінію. Хлор, який при цьому виділився, відсмоктується і направляється для вторинного використання. А алюміній випадає в осад на катоді.
3.Восстановленіе марганцем хлориду алюмінію, при цьому звільняється алюміній. За рахунок керованої конденсації виділяються забруднення, пов'язані з хлором, з потоку хлориду марганцю. Коли відбувається звільнення хлору, хлорид марганцю перетворюється в окис марганцю, яка потім відновлюється до стану марганцю, який придатний до вторинного використання.
Процес рафінування алюмінію при виробництві алюмінію
Рафінуючі електроліз з розкладанням водних сольових розчинів для алюмінію неможливий. Так як ступінь очищення промислового алюмінію, який отримано шляхом електролізу кріолітогліноземного розплаву, для деяких цілей буде недостатня, то з відходів металу і промислового алюмінію завдяки рафінування отримують алюміній ще більш чистий. Найпоширенішим методом рафінування є тришаровий електроліз.
Алюміній застосовується у виготовленні вибухових речовин (алюмотол, амонал). Широко використовуються різноманітні сполуки алюмінію. Виробництво і споживання алюмінію постійно зростає, сильно випереджаючи за темпами зростання виробництво міді, сталі. цинку, свинцю.
Текст, Ян Волховський, promplace.ru
Фото з сайту drugoi.livejournal.com