Температура - плавление - глинозем
Cтраница 1
Температура плавлений глинозема равна 2303 К, Laa 26000 кал / моль. [1]
Типичное координационное соединение криолит Na3 [ AlF6 ] в больших количествах используется при электролитическом производстве алюминия. Его применение основано на важнейшем свойстве понижать температуру плавления глинозема. Природный минерал криолит встречается довольно редко. [2]
Для получения алюминия электролизом необходим криолит. Этот минерал, внешне похожим на лед, позволяет намного снизить температуру плавления глинозема - сырья для производства алюминия. Единственное крупное месторождение отого минерала почти исчерпано, и можно сказать, что алюминиевая промышленность мира работает сейчас на синтетическом криолите. В нашей стране первые попытки получить искусственный криолит сделаны еще в 1924 г. В 1933 г. неподалеку от Свердловска вступил в строп первый криолитовый завод. Существуют два основных способа производства этого минерала - кислотный и щелочной, перный используется шире. В этом случае сырьем служит плавиковый шпат CaFz, который обрабатывают серной кислотой и получают фтористый водород. Растворив в воде, его превращают в плавиколую кислоту, которая взаимодействует с гидроокисью алюминия. Полученную фторалюминневую кислоту II3AIFB нейтрализуют содой. В осадок выпадает мало растворимый в воде криолит. [3]
Для получения алюминия электролизом необходим криолит. Этот минерал, внешне похожий на лед, позволяет намного снизить температуру плавления глинозема - сырья для производства алюминия. [4]
 |
Диаграмма системы NaF - A1F3 ( no П. П. Федотьеву и В. П. Ильинскому. [5] |
Однако не следует забывать, что увеличение содержания фтористого алюминия в смеси приводит к увеличению испарения расплава. Избыточное содержание фтористого натрия приводит к нежелательным последствиям, увеличивая вероятность выделения натрия на катоде. Установлено, что температура плавления глинозема ( А12О3) 2030 С, а алюминия технической чистоты 659 С. Растворимость глинозема в криолите имеет большое практическое значение при использовании криолито-гли-ноземных расплавов в качестве электролита. Система Na3AlF6 - A12O3 исследовалась многократно и различными методами. Результаты этих исследований значительно расходятся, особенно в области за-эвтектических сплавов. Анализ этой диаграммы состояния показывает, что глинозем значительно снижает температуру плавления криолита, но имеет ограниченную растворимость в нем. При содержании около 15 % ( по массе) А12О3 криолит с глиноземом образуют эвтектику, температура плавления которой 938 С. Дальнейшее незначительное растворение глинозема происходит при существенном повышении температуры расплава. [6]
Разговор об энергии мы повели не случайно. Чистая окись алюминия плавится при температуре 2050 С и ire растворяется п воде, а чтобы получить алюминий, ее надо подвергнуть электролизу. Необходимо было найти способ как-то снизить температуру плавления глинозема хотя бы до 1000 С; только при этом условии алюминий мог стать технически важным металлом. [7]
Спекающие добавки вводили в растворенном виде, например в форме нитрата кальция; затем они разлагаются с образованием высокодисперсных окислов, равномерно распределенных по поверхности частиц спекаемого глинозема. В процессе спекания на поверхности этих частиц образуется реакционная зона, где локальная концентрация добавки значительно превышает среднюю ее концентрацию в глиноземе. Соответственно в этой приповерхностной зоне резко понижается температура плавления глинозема, что способствует взаимному припеканию частиц глинозема при сравнительно низких температурах. В результате образуется прочный каркас из припекшихся частиц, который сохраняется и после того, как добавка ( по истечении некоторого времени) равномерно распределится по объему глинозема. Таким образом, введение малого количества хорошо диспергированной добавки увеличивает прочность глиноземного носителя, не приводя к заметному понижению термостабильности его пористой структуры. [8]
Чарльз Мартин Холл и Поль Туссен Эру установили состав электролита для производства алюминия эмпирически. Им не пришлось бы идти методом проб и ошибок, знай они данные для системы криолит-оксид алюминия. Точка Л - температура плавления криолита. Температура плавления глинозема ( 2050 С) находится на продолжении кривой ЕС за пределами рисунка. [9]
 |
Схема ванны для получения алюминия. / - электролит, 2 - расплавленный алюминий. [10] |
Алюминий получают в стальных прямоугольных ваннах ( рис. 62), выложенных внутри огнеупорным кирпичом. На дно ванны укладывают угольные плиты. Анодом являются погруженные сверху в электролит угольные блоки. В ванну загружают смесь окиси алюминия и криолита. Криолит прибавляют для понижения температуры плавления тугоплавкого глинозема. При пропускании электрического тока криолит плавится ( около 1000 С) и растворяет в себе окись алюминия, которая и подвергается электролизу. Расплавленный электролит диссоциирует на различные простые и сложные ионы. При прохождении через расплав постоянного электрического тока происходит процесс электролиза, в результате которого на катоде выделяется алюминий, а на аноде - кислород. [11]
 |
Схема ванны для получения алюминия. [12] |
Выплавляют алюминий в стальных прямоугольных ваннах ( рис. 62), выложенных внутри огнеупорным кирпичом и угольными плитами. К угольным плитам подводится электрический ток, и они служат катодом. Анодом являются погруженные в электролит угольные блоки. В ванну загружают смесь окиси алюминия и криолита. Криолит прибавляют для понижения температуры плавления тугоплавкого глинозема. При пропускании электрического тока криолит плавится ( около 1000 С) и растворяет в себе окись алюминия, которая и подвергается электролизу. [13]
 |
Схема ванны для получения алюминия. / - электролит, 2 - расплавленный алюминий. [14] |
Алюминий получают в стальных прямоугольных ваннах ( рис. 62), выложенных внутри огнеупорным кирпичом. На дно ванны укладывают угольные плиты. К угольным плитам подводится электрический ток, и они служат катодом. Анодом являются погруженные сверху в электролит угольные блоки. В ванну загружают смесь окиси алюминия и криолита. Криолит прибавляют для понижения температуры плавления тугоплавкого глинозема. При пропускании электрического тока криолит плавится ( около 1000 С) и растворяет в себе окись алюминия, которая и подвергается электролизу. Расплавленный электролит диссоциирует на различные простые и сложные ионы. При прохождении через расплав постоянного электрического тока происходит процесс электролиза, в результате которого на катоде выделяется алюминий, а на аноде - кислород. [15]
Страницы: 1