Технологія виробництва алюмінію 1 (скорочено, за іншими джерелами)

Рафінування алюмінію

Домішки значно погіршують механічні, електротехнічні та ли­варні якості алюмінію, а також знижують його антикорозійні якості.

Для очистки від механічно захоплених домішок і розчинених газів алюміній, добутий з електролізерів, перед розливкою хлору­ють. Процес ведуть безпосередньо у вакуум-ковшах, які доставля­ються з цеху електролізу. Для цього з них знімають кришку і вміщу­ють під спеціальний ковпак, обладнаний пристроєм для відсмокту­вання газів. Потім у розплав вводять трубку, через яку подається газоподібний хлор (10-15 хв.). При цьому на поверхню металу спли­вають зв'язані домішки. Печі з електрообігрівом місткістю до 25 т використовують для додаткової очистки металу від неметалевих домішок при більш тривалому відстоюванні і усереднення складу отримуваного металу шляхом змішування алюмінію з декількох ванн. Після витримки і усереднення складу алюміній розливають у зливки масою від 15 до 1000 кг. Частина алюмінію випускається у вигляді зливків безперервного лиття і алюмінієвої катанки.

Згідно з ГОСТ 11069-74, отриманий електролізним способом алюміній відноситься до алюмінію технічної чистоти. Підприємства звичайно випускають 85% алюмінію марки А85, що містить не мен­ше 99,85% алюмінію. Для отримання алюмінію більш високої чисто­ти потрібне додаткове його рафінування.

Алюміній високої чистоти до марки А995 отримують в промис­ловому масштабі методом електролітичного рафінування за триша­ровим методом. В цьому процесі анодом є розплав забрудненого алюмінію, а катодом - очищений метал, між якими розміщується шар розплавленого електроліту, що складається зі сплаву хлористого ба­рію з фторидами алюмінію і натрію.

При цьому більш електропозитивні домішки заліза, кремнію, міді та ін. залишаються і накопичуються в анодному сплаві, а більш елек­тронегативні (натрій, барій, кальцій, ін.) - переходять в електроліт.

В процесі електролізу вміст алюмінію в анодному сплаві безпе­рервно зменшується (А1 - 3е А1³⁺), а кількість катодного металу відповідно зростає (А1³⁺ + 3е —> А1). Для підтримання нормального режиму роботи рафінувального електролізера в анодний сплав вво­дять нові порції алюмінію технічної чистоти.

Це дорогий процес, тому має обмежене застосування. При його здійсненні додатково витрачається 17,5-18,5 МВт-год електроенергії на 1 т алюмінію |20].

В кінці 80-х років позаминулого сторіччя хімічні способи витіснив електролітичний спосіб, який дозволив різко понизити вартість алюмінію і створив передумови до швидкого розвитку алюмінієвої промисловості. Основоположники сучасного електролітичного способу виробництва алюмінію Еру у Франції і Хол в США незалежно один від одного подали в 1886 р. майже аналогічні заявки на патентування способу отримання алюмінію електролізом глинозему, розчиненого в розплавленому кріоліті. З моменту появи патентів Еру і Холу і починається сучасна алюмінієва промисловість, яка більш ніж за 115 років свого існування виросла в одну з найбільших галузей металургії.

Технологічний процес отримання алюмінію складається з трьох основних стадій:

1). Отримання глинозему (Al₂O₃) з алюмінієвих руд;

2). Отримання алюмінію з глинозему;

3). Рафінування алюмінію.

Дата добавления: 2014-12-23