Температура - плавлення - глинозем - Велика Енциклопедія Нафти та Газа
Температура - плавлення - глинозем
Температура плавлень глинозему дорівнює 2303 К, Laa 26000 кал/моль. [1]
Типове координаційне з'єднання кріоліт Na3 [AlF6] у великих кількостях використовується при електролітичному виробництві алюмінію. Його застосування засноване на найважливішій властивості знижувати температуру плавлення глинозему. Природний мінерал кріоліт трапляється досить рідко. [2]
Для отримання алюмінію електролізом потрібний кріоліт. Цей мінерал, зовні схожий на лід, дозволяє значно знизити температуру плавлення глинозему - сировини для алюмінію. Єдине велике родовище цього мінералу майже вичерпане, і можна сказати, що алюмінієва промисловість світу працює зараз на синтетичному кріоліті. У нашій країні перші спроби отримати штучний кріоліт зроблено ще 1924 р. У 1933 р. неподалік Свердловська вступив у строп перший кріолітовий завод. Існують два основні способи виробництва цього мінералу - кислотний та лужний, перний використовується ширше. У цьому випадку сировиною служить плавиковий шпат CaFz, який обробляють сірчаною кислотою та одержують фтористий водень. Розчинивши у воді, його перетворюють на плавиколу кислоту, яка взаємодіє з гідроксидом алюмінію. Отриману фторалюмінневу кислоту II3AIFB нейтралізують содою. В осад випадає мало розчинний у воді кріоліт. [3]
Для отримання алюмінію електролізом потрібний кріоліт. Цей мінерал, зовні схожий на лід, дозволяє значно знизити температуру плавлення глинозему – сировини для алюмінію. [4]
Розмову про енергію ми повели не випадково. Чистий окис алюмінію плавиться при температурі 2050 С і ire розчиняється п воді, а щоб отримати алюміній, її требапіддати електролізу. Необхідно було знайти спосіб знизити температуру плавлення глинозему хоча б до 1000 С; тільки за цієї умови алюміній міг стати технічно важливим металом. [7]
Спікаючі добавки вводили в розчиненому вигляді, наприклад, у формі нітрату кальцію; потім вони розкладаються з утворенням високодисперсних оксидів, рівномірно розподілених по поверхні частинок глинозему, що спікається. У процесі спікання поверхні цих частинок утворюється реакційна зона, де локальна концентрація добавки значно перевищує середню її концентрацію в глиноземі. Відповідно в цій приповерхневій зоні різко знижується температура плавлення глинозему, що сприяє взаємному припіканню частинок глинозему за порівняно низьких температур. В результаті утворюється міцний каркас з частинок, що припеклися, який зберігається і після того, як добавка ( після закінчення деякого часу) рівномірно розподілиться за обсягом глинозему. Таким чином, введення малої кількості добре диспергованої добавки збільшує міцність глиноземного носія, не призводячи до помітного зниження термостабільності пористої структури. [8]
Чарльз Мартін Холл та Поль Туссен Еру встановили склад електроліту для виробництва алюмінію емпірично. Їм не довелося б йти методом проб та помилок, знай вони дані для системи кріоліт-оксид алюмінію. Точка Л – температура плавлення кріоліту. Температура плавлення глинозему (2050 С) знаходиться на продовженні кривої ЄС поза малюнком. [9]
Алюміній отримують у сталевих прямокутних ваннах (рис. 62), викладених усередині вогнетривкою цеглою. На дно ванни укладають вугільні плити. Анодом є занурені зверху електроліт вугільні блоки. У ванну завантажують суміш окису алюмінію та кріоліту.Кріоліт додають для зниження температури плавлення тугоплавкого глинозему. При пропущенні електричного струму криоліт плавиться (близько 1000 С) і розчиняє в собі окис алюмінію, який піддається електролізу. Розплавлений електроліт дисоціює на різні прості та складні іони. При проходженні через розплав постійного електричного струму відбувається процес електролізу, у результаті якого на катоді виділяється алюміній, але в аноді - кисень. [11]
Виплавляють алюміній у сталевих прямокутних ваннах (рис. 62), викладених усередині вогнетривкою цеглою та вугільними плитами. До вугільних плит підводиться електричний струм, і вони є катодом. Анодом є занурені в електроліт вугільні блоки. У ванну завантажують суміш окису алюмінію та кріоліту. Кріоліт додають для зниження температури плавлення тугоплавкого глинозему. При пропущенні електричного струму криоліт плавиться (близько 1000 С) і розчиняє в собі окис алюмінію, який піддається електролізу. [13]
Алюміній отримують у сталевих прямокутних ваннах (рис. 62), викладених усередині вогнетривкою цеглою. На дно ванни укладають вугільні плити. До вугільних плит підводиться електричний струм, і вони є катодом. Анодом є занурені зверху електроліт вугільні блоки. У ванну завантажують суміш окису алюмінію та кріоліту. Кріоліт додають для зниження температури плавлення тугоплавкого глинозему. При пропущенні електричного струму криоліт плавиться (близько 1000 С) і розчиняє в собі окис алюмінію, який піддається електролізу. Розплавлений електроліт дисоціює на різні прості та складні іони. При проходженні через розплав постійного електричного струму відбувається процес електролізу, внаслідок якого на катоді виділяєтьсяалюміній, але в аноді - кисень. [15]