Основните свойства на алуминиева руда за промишлени приложения

Алуминий - метално покритие матово сребърен оксид филм, чиито свойства се определи популярността: мекота, лекота, пластичност, висока якост, устойчивост на корозия, електропроводимост и нетоксичност. В съвременната високотехнологичен алуминиев заявка разпределени водеща позиция като структурна, многофункционален материал.

Най-голямата стойност за индустрията като източник на алуминий са естествените суровини - алуминиева руда, съставна скала под формата на боксити, алунити и нефелин.

Сортове от руди, съдържащи двуалуминиев триоксид

Повече от 200 минерала са известни, които включват алуминий.

Само суровите скали се считат за суров източник, който може да отговаря на следните изисквания:

• Естествените суровини трябва да имат високо съдържание на алуминиеви оксиди;
• Депозитът трябва да съответства на икономическата осъществимост на своето промишлено развитие.
• Рокът трябва да съдържа алуминиеви суровини във форма, която да бъде възстановена в чиста форма по известни методи.

Характеристика на естествената бокситна скала

Естественият източник на боксит, нефелин, алунит, глина и каолин може да служи като суровини. Алуминиевите съединения са най-наситени с боксит. Глините и каолините представляват най-често срещаните скали със значително съдържание на алуминиев оксид в тях. Отлаганията на тези минерали са на повърхността на земята.

Алуминиева руда в природата съществува само като бинарно съединение на метал с кислород. Получете това съединение от естествена планина руда под формата на боксити, състоящи се от оксиди на няколко химически елемента: алуминий, калий, натрий, магнезий, желязо, титан, силиций, фосфор.

В зависимост от депозита, бокситите в състава им имат от 28 до 80% алуминиев оксид. Това е основната суровина за получаване на уникален метал. Качеството на боксита като алуминиева суровина зависи от съдържанието на алуминиев оксид в него. Това определя физическото свойства боксит:

• Минералът е скрита кристална структура или е в аморфно състояние. Много минерали имат втвърдени форми на хидрогелове с прост или сложен състав.
• Цветът на бокситата в различни точки на извличане варира от почти бели до червени тъмни цветове. Има депозити с черен цвят на минерала.
• Плътността на минералите, съдържащи алуминий, зависи от техния химичен състав и е около 3500 кг / м3.
• Химичният състав и структурата на боксита се определя от твърдо вещество свойства минерал. Най-силните минерали се различават с твърдост от 6 единици според скалата, използвана в минералогията.
• Като естествена вкаменелост, бокситът има редица примеси, най-често окиси на желязо, калций, магнезий, манган, примеси от титанов и фосфорни съединения.

Бокситът, каолинът, глина в състава му съдържат примеси от други съединения, които по време на преработката на суровините се изолират в отделни отрасли.

Само в Русия използват находища с находища от скали, в които алуминият представлява по-ниска концентрация.

Неотдавна алуминиев получава от стомана nephelines че добавянето на алуминиев съдържа метални оксиди като калий, натрий и силиций, не по-малко ценна, стипца камък, алунит.

Методи за обработка на алуминий, съдържащ фосили

Технологията за получаване на чист алуминий от алуминиева руда не се е променила след откриването на този метал. Подобри производственото си оборудване, което позволява да се получи чист алуминий. Основните производствени етапи за производството на чист метал:

• Добив на руда от развитите находища.
• Първичната обработка от празни скали, за да се увеличи концентрацията на алуминиев оксид, е процес на обогатяване.
• Производство на чист алуминий, електролитна редукция на алуминий от неговите оксиди.

Производственият процес е завършен чрез получаване на метал с концентрация 99,99%.

Добив и обогатяване на алуминиев оксид

Алумина или алуминиеви оксиди, в чиста форма, не съществуват в природата. Извлича се от алуминиеви руди, използвайки хидрохимични методи.

Депозити на алуминиева руда в депозити обикновено взривяват, осигуряване на място за извличане на дълбочина от около 20 метра, откъдето е избрано и стартирано в процеса на по-нататъшна обработка;

• Използвайки специално оборудване (екрани, класификатори), рудата се раздробява и сортира, изхвърляйки празната скала (опашките). На този етап на обогатяване на алуминиевия оксид се използват методи за промиване и промиване, като най-икономично печеливши.
• Пречистената руда, която е утаена на дъното на концентриращата инсталация, се смесва с нагрятата маса натриев хидроксид в автоклава.
• Сместа преминава през система от съдове от високоякостна стомана. Съдовете са оборудвани с парна риза, която поддържа необходимата температура. Налягането на парата се поддържа на 1.5-3.5 МРа до пълно преход алуминиеви съединения богати скала на натриев алуминат в разтвор на натриев хидроксид прегрята.
• След охлаждане, течността преминава през етап на филтриране, който разделя твърдата утайка и произвежда свръхнаситен чист алуминатен разтвор. Когато остатъците от алуминиев хидроксид се добавят към получения разтвор от предишния цикъл, разграждането се ускорява.
• За окончателното изсушаване на алуминиев хидрат се използва процедура на калциниране.

Електролитно производство на чист алуминий

Чистият алуминий се произвежда чрез непрекъснат процес, водещ до калциниран алуминий навлиза в етапа на електролитична редукция.

Съвременните електролизери представляват устройство, състоящо се от следните части:

• От стоманена облицовка, облицована с въглищни блокове и плочи. По време на работа върху повърхността на тялото на банята се образува плътен слой замразен електролит, който предпазва обвивката от разрушаване от стопилката на електролита.
• Слоят от разтопен алуминий в долната част на банята, с дебелина 10-20 см, служи като катод в тази инсталация.
• Токът в алуминиевата стопилка се захранва от въглищни блокове и вградени стоманени пръти.
• Анодите, окачени на желязна рамка с помощта на стоманени щифтове, са снабдени с пръчки, свързани към повдигащия механизъм. Тъй като изгарянето продължава, анодът се спуска надолу и прътите се използват като елемент за подаване на ток.
• В магазините електролизите се инсталират последователно в няколко реда (два или четири реда).

Допълнително рафиниране на алуминий чрез рафиниране

Ако алуминият, извлечен от електролизерите, не отговаря на крайните изисквания, той се подлага на допълнително пречистване чрез рафиниране.

В промишлеността този процес се осъществява в специален електролизатор, който съдържа три течни слоя:

• Долен рафиниран алуминий с добавяне на около 35% мед, служи като анод. Медта присъства за претегляне на алуминиевия слой, медта не се разтваря в анодна сплав, а плътността му трябва да надвишава 3000 кг / м3.
• Средният слой е смес от флуориди и хлориди на барий, калций, алуминий с точка на топене около 730 ° С.
• Най-горния слой - чист рафиниран алуминий Твърда, която се разтваря в анодния слой и се издига нагоре. Той служи като катод в тази схема. Токът се доставя от графитен електрод.

По време на електролизата, онечистванията остават в анодния слой и електролита. Добивът на чист алуминий е 95-98%. Развитието на алуминиеви находища е водещото място в националната икономика, благодарение на свойствата на алуминия, който понастоящем се нарежда на второ място след желязо в модерната индустрия.