Криолиті – глинозёмды балқыманың физика-химиялық қасиеттері

Алюминий алу үшін криолиті – глинозёмды балқыма қолданылады, ол келесі талаптарға сай болу керек:

- онда алюминиге қарағанда электртерістігі артық метал болмау керек;- глиноземды жақсы ерітуі керек;- жеңіл балқуы керек;

- сұйық алюминий ауадағы оттегімен қатынаспау үшін балқыманың тығыздығы алюминидің тығыздығынан кем болу керек;

- сұйық кезінде жақсы аққыш болу керек;- көміртекті шегендеумен, анодпен және катодпен әрекеттеспеу керек;

- электрөткізгіштігі жеткілікті жоғары болу керек;- гигроскопиялы болмау керек;- электролиз үрдісі температурасы кезінде ұшқыштығы аз болу керек.

 

Бұл талаптарға, құрамында 3-5% СаF2, 4-5% MgCl2, 1,3 -8% Al2O3 бар, криолитті балқыма сай келеді. Балқыма құрамының нрегізгі сипаттамаларының бірі криолиттік қатынас, ол балқымадағы молярлық қатынасы. Таза криолитте бұл қатынаы 3-ке тең. Мұндай балқыма бейтарап деп саналады. Егер криолиттік қатынас < 3 болса, балқыма қышқыл, ал > 3 болса, балқыма сілтілік деп саналады. Өндірістік электролизерлерде криолиттік қатынас 2,6-2,8 аралығында ұсталады. Криолит пен глиноземде үнемі болатын қоспалар Nа2O, H2O, CaO және SiO2 балқымадағы криолитті ыдыратып, криолиттік қатынасты жоғарылатады:

2Na3AlF6 + 3Na2O = Al2O3 + 12NaF

2Na3AlF6 + 3CaO = Al2O3 + 3CaF2 +6NaF

4Na3AlF6 + 3SiO2 = Al2O3 + 12NaF + 3SiF4

2Na3AlF6 + 3H2O = Al2O3 + 6NaF + 6HF

Бұл жағдайда криолиттік қатынасты төмендету үшін балқымаға AlF3 қосады. Басқа жағдайларда, мысалы былаудың көмірлі шегені NaF-ды сіңірсе, криолиттік қатынас төмендейді. Бұл кезде криолиттік қатынасты керекті шамада ұстап тұру үшін балқымаға NaF қосады. Сонымен фторлы натрий мен фторлы алюминий балқымада криолиттік қатынасты реттеу үшін қажет.

Таза криолиттің балқу температурасы 10000С. Балқымаға CaF2 және MgF2 қосқанда оның балқу температурасы төмендейді. Сондықтан алюминиді электролиздеу үрдісін 930-9500С температурада жүргізеді. Балқымада еріген түрдегі Al2O3 электролиз үрдісін көп жеңілдетеді. Криолитті-кремнеземды балқымада глиноземнің еру мөлшері глиноземның еруіне қүрделі жолмен әсер ететін кролиттік қатынасқа байланысты. Криолиттік қатынасты 13-ке дейін көтергенде глиноземның ерігіштігі артады. Ал одан жоғары көтеру балқымада глиноземның ерігіштігін азайтады.Балқымаға СaF2 және MgF2 қосқанды глиноземның ерігіштігі азаяды. Сонымен қатар олар глиноземның еру жылдамдығын да азайтады. Сондықтан олардың жалпы мөлшері 10% дан аспау керек. Бұл жағдай балқыманың балқу температурасын төмендетіп, глиноземның ерігіштігін жеткілікті жоғары деңгейде болуын қамтамасыз етеді. Өндірісте балқымадағы глиноземнің мөлшерін 8% шегінде ұстайды.

Барлық компоненттердің ішінде криолиттің тұтқырлығы ең жоғары. Балқымаға CaF2 және MgF2 қосу оның тұтқырлығын арттырады. Бірақ балқыманың тұтқырлығының өзгеруіне глиноземның әсері жоғары. 10000С температурада балқымаға 10% Al2O3 қосқанда оның тұтқырлығы таза криолиттің тұтқырлығымен салыстырғанда 23% артады. 10000С температурада өндірістік электролиттердің тұтқырлығы 3,25-3,40 спз болады.

Алюминийді алудың электролиттік әдісінің негізі (Электродтардағы негізгі электрохимиялық реакциялар, катодтық процесс, анодтық эффект. Әртүрлі факторлардың алюминийдің ток бойынша шығымына әсері).


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Глиноземді алудың жалпы принциптері (Глиноземді алудағы шикізат. Глиноземді алудың әдістеріне қысқаша сипаттама). | Криолитті-глиноземды балқыманың компоненттерінің ыдырау кернеулігі




Дата добавления: 2019-10-16; просмотров: 109; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2020 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.