Бағдарламасы (Syllabus) pga 3302- «Глинозем мен алюминий өндірісі»

жүктеу 1,98 Mb.

бет	4/83
Дата	14.02.2020
өлшемі	1,98 Mb.
	#29007
түрі	Бағдарламасы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 83

Мысалы: Айналымдағы ерітіндінің концентрациясын мынадай сандармен алайық

Na₂O – 210г/л, ал Al₂O₃- 105г/л; сонда α_к=210·102/105·62=3,29;

Al₂O₃ – молекулалық салмағы (27·2+16·3=54+48=102)

Na₂O – молекулалық салмағы (23·2+16=46+16=62)

Каустиктік модулдері α_к=3-4 сан аралығындағы ерітінділер төзімді ертінділер және мұндай ерітінділер бокситтің құрамындағы гидроксидті оңай еріте алады. Ал каустиктік модулдері α_к=1,6-1,8 сан аралығындағы ерітінділер әлсіз, ондай ерітінділер өздігінен ыдырауға ұшырайды. Сондықтанда айналымдағы ерітінділеуге жіберілетін ерітінділердің каустикті модуль саныα_к=3,0-3,5 аралығында болуы керек.

Технологиялық тізбектің басында бокситті айналымдағы сілтілік ерітіндімен өңдеу кезінде ерітіндімен бокситтің қатынастық мөлшерін анықтап, ерітінділегенен кейін алюминаттық ертіндінің каустиктік модулі ыдырайтындай шамада, яғни α_к=1,6-1,8 аралығында дайындау керек.

Есепті (3.7) теңдеуі бойынша шығаруға болады.Осы теңдеудегі бөлшектің алымындағы сілтінің айналымдағы ерітіндімен бірге мольдік санын және (НГАС) мен кеткен жоғалымын ескеру керек. Ал бөлімінде бокситпен және айналымдағы ерітіндімен бірге кірген Al₂O₃ мольдік санын, сонымен қатар(НГАС) мен кеткен жоғалымын ескеру қажет.

Бокситтің құрамындағы аз мөлшердегі қоспалар ерітінділеу кезінде мынадай әрекетесулер мен күйлерге түседі:

Фосфор оксиді сілтіде еріп, ерітіндіге қышқыл натринонофосфор тұз пішінінде өтеді – Na₂HPO₄. Ерітінділеу кезінде кеннің құрамындағы 1/3 тен 2/3 дейінгі фосфор алюминат ерітіндісіне өтеді. Алюминат ерітінділерін ыдырату арқылы алынған алюминий тотығының құрамында әрқашанда P₂O₅-нің біраз мөлшері болады. Бірақ фосфор зиянды қоспа емес, өйткені электролиз процесі кезінде металдық алюминидің құрамына өтпейді және электролитте жиналмайды. Ол ерітілген алюминимен бірге тотықсызданып кәдімгі жай қалпына келіп, астаудан ұшып кетеді.

Ванадий оксиді бокситтің құрамында аз мөлшерде болғанымен ерітіндіге сілтімен жақсы өтеді. Бокситтерді ерітінділеген кезде шамамен ванадий қосылыстарының 30% қызыл шламмен бірге үйіндіге кетеді, ал қалған мөлшері айналымдағы сілтілік ерітінділермен жиналып, алюминат ерітіндісі бірте - бірте натрий ванадатымен қанығады. Сөйтіп еритін деңгейге жеткен кезде, артық натрий ванадаты Na₃VO₄·7H₂O алюминий гидроксидімен бірге ыдырау процесінде шөгуге түседі.

Алюминий тотығын ешуақытта V₂O₅ қандай мөлшерде болсын ыластауға болмайды, өйткені ванадий металдық алюминидің тез арада электрөткізгіш қасиетін төмендетеді. Бокситтің құрамында ванадий қоспалары жоғарылап, ванадий тұздары ерітіндіде жинала бастаса, былай істеу керек: айналымдағы сілтілік ерітінділерден буландыру процессі кезінде қатты фазаға бөлу арқылы немесе алюминий гидроксидін ыстық сумен жақсылап жуса натрий ванадаты жақсы еритін болғандықтан сумен бірге шайылып кетеді.

Галлий қосындылары бокситтің құрамында үш валентті галий түрінде әрқашанда кездеседі (шамамен 0,005%), ол өзінің қасиеттерімен алюминий қосылыстарына ұқсас келеді. Бокситті ерітінділеген кезде галий гидроксиді алюминий гидроксидімен бір уақытта ертіндіге өтіп, натрий галлатын құрайды
GaOOH +NaOH +H₂O = NaGa (OH)₄ (3.8)
Бірақ алюминат ерітінділерін ыдыратқан кезде қатты фазаға бірінші кезекте Al(

)₃ түседі, ал натрий галлаты төл ерітіндіде қалып қояды, өйткені Ga(

)₄ комплексті иондары, Al(

)₃ иондарына қарағанда берік болып келеді. Әйткенмен де галлаттың біраз бөлігі ыдырап, галлий гидроксиді алюминий гидроксидімен бірге қатты фазаға бөлініп түседі.

Сондықтан алюминий тотығы құрамында әрқашанда 1кг Al₂O₃, шамамен 10мг Ga кездеседі.

Электролиз процесі кезінде алюминиге қарағанда оң зарыдтты электірленгендігіне байланысты криолитті-алюминий тотығы балқымаларында катодта алюминиймен бірге бөлінеді. Бірақ галлий алюминидің құрамында өте аз мөлшерде болғандықтан оның қасиетіне мүлде әсер етпейді.

Ал айналымдағы сілтілік төл ерітінділерінің құрамында жиналған NaGa(OH)₄ технологиялық әдіспен таза 6N, яғни Ga - 99,9999 металын алады.

жүктеу 1,98 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 83