Электролиз рафинирование алюминия

Технология производства алюминия состоит из следующих основных процессов подготовки сырья и исходных материалов, электролиза и рафинирования алюминия. Каждый из этих процессов состоит из ряда стадий, которые кратко рассматриваются диже. [c.278]

Алюминий, полученный электролизом по описанному выше способу [70, 78, 340], отличается высокой чистотой (99,999 6). Если аноды сделать из алюминия, то при электролизе будет происходить перенос алюминия с анода на катод. Таким образом, можно осуществить процесс электролитического рафинирования алюминия при низких температурах, который по затратам электроэнергии значительно выгоднее известных высокотемпературных процессов. Описано также выделение алюминия из других электролитов [69, 341, 342], содержащих алюминийорганические соединения. [c.248]

Электролитическое рафинирование алюминия является одним из наиболее энергоемких процессов в металлургии легких металлов, причем 93—95% используемой энергии расходуется на поддержание теплового режима электролизера. Независимо от мощности электролизе ров 65—75% потерь тепла происходит через верх электролизера, а падение напряжения в электролите составляет 80—85% в общем балансе омического падения напряжения на электролизере. Следовательно, основными определяющими факторами удельного расхода электроэнергии являются высота слоя электролита (падение напряжения в электролите пропорционально высоте его слоя) и теплоизоляция верха электролизера. [c.478]

Плотность расплавленных солей важна прежде всего для сопоставления ее с плотностью расплавленного металла. Процессы получения легких металлов характеризуются оптимальными показателями, которые зависят от расположения металла и электролита друг относительно, друга. Так, если при электролизе алюминия оптимальным является расположение электролита над слоем расплавленного алюминия, то при электролизе магния соотношение плотностей электролита и жидкого металла должно способствовать перемещению металла к поверхности электролита. В трехслойной ванне рафинирования алюминия плотность электролита должна обеспечивать создание устойчивого среднего слоя. Поэтому нужно уметь регулировать плотность электролита для обеспечения требуемого гидродинамического режима работы электролизера. [c.472]

В соответствии с требованиями ГОСТ 11069—64 предусмотрен выпуск алюминия различных марок. В процессе электролиза получается алюминий технической чистоты 99,5—99,85% А1. Металл высокой чистоты (99,95—99,995% А1) получают путем электролитического рафинирования технического металла, а металл особой чистоты (не менее 99,999% А1) — в результате специальной очистки. [c.503]

Первые электрохимические заводы в России были построены в 70-х годах для рафинирования меди. В 1886—1888 гг. возникли заводы для электролитического получения алюминия и хлорноватокислых солей. В 1890 г. начали работать заводы для электролитического получения хлора и щелочи и металлического натрия, а затем для электролиза воды, электролитического рафинирования никеля и др. [c.10]

Электролитическое рафинирование алюминия. Алюминий, получаемый элект-тролизом криолито-глиноземных расплавов, при соблюдении особых условий электролиза имеет чистоту 99,85—99,87% (масс.). Алюминий более высокой чистоты производится методом электролитического рафинирования. Содержание примесей регламентируется ГОСТом 11069—74 (табл. 13.25). В алюминии технической чистоты содержание основного компонента лежит в пределах 99,0 до 99,85% [c.473]

Одним из сырьевых источников галлия является анодный сплав, получаемый в результате рафинирования алюминия методом трехслойного электролиза и по существу являющийся отходом производства [4—6]. Увеличивающаяся потребность в производстве чистого алюминия и значительная концентрация галлия в анодном остатке делает анодный сплав весьма ценным и практически неограниченным источником галлия. Описанный в литературе метод экстракции галлия этиловым эфиром, который можно заменить изопропиловым эфиром, неэкономичен и огнеопасен [7, 8]. Более рентабельные сорбционные методы [9, 10] менее эффективны экстракционных, потому что экстракционные процессы протекают в сотни раз быстрее, чем сорбционные. [c.112]

Электролиз ведут в электролизерах (рис. 103), напоминающих обычный многоанодный электролизер для получения алюминия. Боковая футеровка подины выложена из магнезитового кирпича, что позволяет устранить утечку тока через футеровку. Для отвода тока от слоя рафинированного алюминия в него на 5—6 см погружены графитовые электроды, защищенные от окисления алюминиевыми кожухами. [c.253]

Типичным процессом электролиза расплавленных солей с растворимым анодом является электролитическое рафинирование алюминия, заключающееся в анодном растворении алюминия (из сплава с другими металлами) с переходом ионов AF"+ в электролит и в разряде этих ионов на катоде. При электролитическом рафинировании алюминия жидкий анодный сплав состоит из алюминия и меди и небольших примесей других элементов. Элементы, более электроположительные, чем алюминий (медь, железо, кремний и др.), присутствующие в анодном сплаве, не подвергаются анодному растворению и накапливанию до определенной концентрации в жидком анодном сплаве, тогда как металлы с более электроотрицательным потенциалом, чем у алюминия (натрий, кальций, магний и др.), переходят в электролит. [c.319]

Выход по току при электролитическом рафинировании алюминия по трехслойному методу характеризуется высокими значениями. Небольшие потери катодного алюминия происходят вследствие окисления его на поверхности электролита. Ввиду этого катодный выход по току всегда ниже анодного. Выход по току при электролизе с растворимым анодом зависит от плотности тока и расстояния между электродами. [c.324]

Преимуществом способа электролитического рафинирования алюминия в. органических электролитах является относительно низкий расход электроэнергии и высокая чистота алюминия (99,9999%). Однако этот процесс малопроизводителен. Согласно данным [111 —114], применение электролитического рафинирования алюминия переводом неочищенного металла в алкиль-ное соединение и последующим электролизом в промышленном масштабе маловероятно. [c.380]

Сырьем для производства алюминия служат бокситы — алюминийсодержащие руды, из которых в результате переработки извлекают оксид алюминия. Прокаленный оксид алюминия нерастворим не только в воде, но и плохо растворяется в кислотах и щелочах. Поэтому дальнейшая переработка оксида алюминия ведется методом электролиза. Полученный металл очищают электролитическим рафинированием. [c.152]

В электротермических и электросварочных процессах изменения свойств и формы обрабатываемого материала достигаются за счет электронагрева. В промышленности широко применяют также технологические процессы, в которых для формообразования и изменения свойств материалов используются, помимо электронагрева, электрохимические и механические воздействия. Значения каждого из этих воздействий различны для разных технологических процессов. Из них рассмотрим в первую очередь электролиз, который получил широкое распространение в металлургии цветных металлов и в ряде химических производств. Такие металлы, как алюминий, цинк, магний, получают главным образом путем электролиза. Кроме того, электролиз используется для рафинирования (очистки) меди, никеля, свинца, а также для получения водорода, кислорода, хлора и ряда других химических веществ. [c.325]

Образующиеся при этом пары хлорида алюминия адсорбируются взвешенными в алюминии частицами, которые затем всплывают на поверхность алюминия в виде порошка, который удаляют с поверхности специальными ложками. Получают металл, содержащий 99,5—99,7% алюминия. Для получения алюминия высокой чистоты (99,99%) его подвергают еще дополнительному электролитическому рафинированию. Алюминий, подлежащий электролитическому рафинированию, используют в качестве анода. Для утяжеления к нему добавляют медь. Электролитом служит расплав, состоящий из смеси 60% ВаСЬ, 23% AIF3 и 7% NaF, а чистый катодный алюминий собирается на поверхности электролита. Плотности этих трех слоев подобраны таким образом, что при температуре электролиза 740—760°С анодный сплав имеет плотность 3,5, электролит 2,7, а катодный алюминий 2,3-1№ кг/м . [c.281]

Возможность, взаимного превращения химической и электрической энергий, была открыта в начале XIX в. Первым известным химическим источником электроэнергии явился так называемый вольтов столб , описанный итальянским физиком Вольта в 1800 г. В 1802 г. русский академик В. В. Петров с помощью созданной им мощной гальванической батареи выполнил ряд важных исследований по электролизу оксидов ртути, свинца и олова, воды и органических соединений. В 1837 г. член Российской академии наук академик Б. С. Якоби опубликовал сообщение о разработанном им методе гальванопластики — получении металлических копий с рельефных изделий методом электролиза. Открытие Б. С. Якоби в 1847 г. получило практическое применение при рафинировании меди. В 1807—1808 г.г. английским исследователем Г. Дэви с помощью электролиза были получены неизвестные ранее металлы натрий и калий, а позднее электролиз был использован для получения магния и алюминия. [c.8]

Анодные процессы при электролизе расплавов. Процессы электролиза расплавленных сред осуществляются с растворимыми и нерастворимыми анодами. Растворимые аноды применяют при электролитическом рафинировании и получении чистых металлов (алюминий, магний, титан). При электрорафинировании алюминия и магния в качестве анодов используют металл-сырец, к которому добавляют утяжелитель. Это делается для того, чтобы в ванне можно было создать три слоя в соответствии с плотностями нижний— жидкий анод (сплав алюминия и меди), средний — электролит и верхний — катод (чистый алюминий). При электрорафинировании магния в качестве утяжелителя магниевого анода применяют цинк, медь или свинец. При электрорафинировании титана берут твердый растворимый титановый анод. [c.215]

Электролизер для рафинирования алюминия (рис. 5.16) имеет стальной кожух, укрепленный ребрами жесткости, угольную подину и катодное устройство для годведения тока к верхнему слою и футерован магнезитовым кирпичом 5, что исключает утечку тока с его боковой поверхности. Подина не отличается по устройству от подины электролиз( ра для производства алюминия. Она сложена из обожженных подовых блоков с залитыми в них стальными стержнями. Ток к верхнему слою алюминия подводится с помощью графитовых электродов 3, снабженных алюминиевой рубашкой для защиты от окисления. В одном из торцов электролизера имеется загрузочный карман для заливки анодного сплава. Для выгрузки рафинированного алюминия высокой чистоты используют пакуум-ковш. [c.477]

Получение. Основной источник получения Г.— алюминиевое и, в меньшей степени, цинковое производство. При различных способах переработки бокситовой или нефелиновой руды после рафинирования алюминия Г. выделяется в ходе пирометаллур-гических и гидрометаллургических процессов посредством электролиза, карбонизации с последующей плавкой в вакууме или вытягиванием монокристалла из расплава. Оксид Г.(1П) получают обезвоживанием гидроксида Г, (П1). Сульфат Г. (П1) кристаллизуется из сернокислых растворов в виде гидрата, который обезвоживается при нагревании. [c.225]

Можно заметить, что рафинированный двойным электролизом промышленный алюминий (рафинированный алюминий А), условный титр которого, определенный спектрографией, равняется 99,9993 о но содержанию железа (3 / о( ), меди (2 / оо) и кремния (2 /ооо)> на самом деле, согласно нашим анализам, содержит иримесь пятидесяти элементов (около 60 частей иа миллион). Можно констатировать, что такие элементы, как скандий и марганец,— наиболее важные нримесн в металле, очищенном зонной плавкой,— представляют в промышленном алюминии приблизительно лишь 1,5% общей концентрации иримесей. Это указывает на значение, которое может иметь систематический анализ при помощи облучения нейтронами в выборе подлежащего очистке материала. [c.218]

Анодные процессы. При электролизе расплавленных солей обычно-применяют нерастворимые аноды. Электролиз с растворимым анодом нашел применение при электролитическом рафинировании алюминия и титана. На аноде прежде всего идет процесс, требующий более электроотри- нательного потенциала. [c.410]

Глава XI. Электрометаллургия алюминия—415—446. 89. Свойства и применение алюминия. Развитие производства—415. 90. Сырье и общая характеристика методоз его переработки. Свойства алюминатных растворов — 417, 91. Производство глииочема — 420. 92. О производстве угольных электродов — 425. 93. Физико-химичсские свойства электролита. Теория электролиза криолито-глиноземных расплавов — 427. 94, Устройство и характеристика работы электролизеров — 432, 95. Рафинирование алюминия — 440. 96, Электротермия алюминия и его сплавов — 444, [c.540]

При электролизе соединения ЫаГ 2А1(С.зНб)з на катоде выделяется алюминий, а на аноде—этильные радикалы. Если анод сделан из металла, способного образовывать алкильные соединения, то металл переходит в раствор с образованием металлалки-лов. Так, при употреблении алюминиевых анодов можно осуществить электролитическое рафинирование алюминия (70, 78]. [c.226]

Промышленное применение получил так называемый трехслой-ный метод. По этому методу анодом служит тяжелый загрязненный сплав, катодомчистый рафинированный алюминий, а электролит, состоящий из расплавленной смеси 60% ВаСЬ, 23% AIF3 и 17% NaF, имеет плотность среднюю между плотностью сплава и алюминием и расположен между ними. Для утяжеления анодного сплава к нему добавляют до 30% меди. При температуре электролиза, равной 740—760 °С, соотношение плотностей таково (в г/см ) анодный сплав около 3,5, электролит 2,7, а катодный алюминий 2,3. [c.253]

Влияние внешнего электрического напряжения позволяет управлять химическими процессами и получать при электролизе нужные продукты с заданными свойствами. В настоящее время электролиз широко используется на практике. Например, элек тролитическое рафинирование меди и цинка, магния и алюминия, получение газообразных водорода и хлора, электросинтез сложных органических соединений. Большое практическое значение имеет образование электролитических защитных слоев на поверхности металлов. [c.227]

Электролизом криолит-глиноземного расплава (ЫазА1Рд+А120з получают алюминий-сырец, очистку которого осуществляют методом электролитического рафинирования. Для этого в качестве анода ис- [c.227]

Резкий скачок в промышленном производстве А1 произошел в 80-х годах прошлого столетия, когда было технически освоено получение алюминия электролизом расплавленного раствора глинозема в криолите. Теория электрометаллургии была создана П. П. Фе-дотьевым. Отечественные ученые разработали метод получения глинозема нз нефелина. Глинозем — тугоплавкий материал, температура плавления чистого А1 0з 2072 °С, и для ее понижения добавляют преимущественно криолит Мал[А1Рг,1. При этом температура плавления понижается до 960 °С. Получение А ведут в специальных электрических печах. Продажный металл содержит примерно 99% А1. Главными примесями являются железо, кремний, титан, натрий, углерод, фториды и др. Для получения алюминия высокой степени чистоты его подвергают электролитическому рафинированию. Используют также процесс нагревания А1 в парах А1Рз (транспортную реакцию) [c.271]

С помощью электролиза получают в больших количествах наиболее реакционноспособные вещества - магний, алюминий, галогены, щелочи и др. Иные методы получения этих веществ в принципе возможны, но они экономически менее выгодны. Электролиз применяют также для очистки (рафинирования) металлов, для получения гальванических покрытий (гальвансчггегия), копий произведений искусства (пшьванопластика), для получения изделий строго определенных размеров из твердых сплавов (размерная обработка) и т. д. [c.226]

Во время электролиза образующийся металл перио. дически удаляется со дна электролизера, он содержит обычно 98,5—99,8% алюминия, механические примеси (электролит, окись алюминия, уголь, адсорбированные газы) и сплавы с элементами, которые встречаются в алюминиевых рудах (З), Ре). Механические примеси и адсорбированные газы обычно удаляют переплавкой алюминия-сырца, а железо, кремний удаляют последующим электролитическим рафинированием. После электролитического рафинирования получают алюминий [c.333]

Галлий, попавший в металлический алюминий, удаляется из последнего только тогда, когда алюминий подвергают электролитическому рафинированию. Рафинируют алюминий по так называемому трехслойному методу. В качестве анода служит первичный алюминий, к которому для утяжеления добавлено 35% меди (анодный сплав — нижний слой). Средний слой — электролит, состоящий из фторидов алюминия и натрия и хлоридов бария и натрия. Состав электролита подобран так, чтобы его плотность была меньше плотности анодного сплава и больше плотности чистого расплавленного алюминия. Верхний слой (катод) — чистый алюминий ток отводится от него графити-рованными электродами. Во время работы ванны в анодный сплав непрерывно добавляют первичный алюминий так, чтобы концентрация меди оставалась постоянной. Более электроположительные элементы — медь, железо, кремний, а также галлий — не растворяются на аноде и в процессе электролиза собираются в анодном сплаве. По мере накопления примесей в анодном сплаве в загрузочном кармане, где температура ниже, из сплава выделяется твердый осадок интерметаллических соединений РеА1581, СизРеЛ1,и др., который извлекается из ванны. По мере накопления таких медистых осадков их загружают в специальную ванну, работающую так же, как и рафинировочная, для извлечения из них алюминия. В результате получается отработанный анодный сплав, содержащий 6—12% алюминия, 15—20% кремния, 12— 15% железа, 45—55% меди и 0,4—0,5% галлия, который может быть использован для извлечения галлия. [c.250]

Электролитическое рафинирование проводят в электролизере с анодом из сплава алюминия с медью (медь добавляют для утяжеления материала анода), имеющем плотность 3,5- 10 кг/м , находящемся в нижней части электролизера. Расплав электролита — смесь, содержащая, в % (масс.) 23 AIF3, 12—17 NaF, 4—Na l, 60 ВаСЬ имеющая плотность -2,7- 103 кг/м , заполняет среднее пространство электролизера. В верхней части электролизера собирается выделившийся на графитовом катоде алюминий, плотность которого при температуре электролиза 740—760°С составляет 2,3-10 кг/м [c.235]

Стандартная схема производства алюминия включает получение из руд его безводного оксида AI2O3 (глинозема), электролиз глинозема, растворенного в расплавленном криолите ЫазА1Рб. с выдачей металлического алюминия и его последующим рафинированием различными способами в зависимости от требуемой степени чистоты. [c.145]

Алюминий с чистотой не менее 99,99% (рафинированный) можно получить из электролитического (обычно 99,7%-ного) промышленного алюминия или из алюми ниевой крупы путем так называемого трехслойного электролиза . Здесь имеется "В виду такой электролиз расплава, при котором анод, состоящий из относительно -тяжелого алюминиевого сплава (А1 — Си), располагается на дне ячейки и покрывается электролитом, удельный вес которого добавлением BaFj или Ba lj регулируют так, чтобы он оказался легче анодного плава и тяжелее чистого жидкого алюминия, который, таким образом, плавает на поверхности электролита, защищающего его от смешения с анодным плавом. [c.384]