Плотность криолита

В промышленности алюминий получают электролизом растоора глинозема А120з в расплавленном криолите ЫазД1р 1. Концентрации ЫазА1Рв(92—94%) и А 20з в смеси отвечают эвтектическому состоянию (рис. 186). Это позволяет вести процесс электролиза при сравнительно низкой температуре (800—1000 С). На корпусе электролизера, который служит катодом, выделяется жидкий алюминий. На угольном аноде выделяется кислород, который взаимодействует с углем. Поскольку расплав имеет сравнительно низкую плотность, алюминий погружается на дно электролизера. [c.453]

При обычной температуре плотность твердого алюминия меньше плотности кристаллического криолита и его сплавов с глиноземом. В расплавленном состоянии наблюдается обратная зависимость, что позволяет использовать жидкий алюминий в качестве катода, расположенного под слоем электролита из криолит-глиноземного расплава. При 18° С плотность криолита снижается до [c.496]

Глинозем и криолит являются основными составляющими электролита при производстве алюминия электролизом. Многочисленные попытки заменить криолит другими расплавленными средами не привели к положительным результатам. Преимущества криолита заключаются в хорошей растворимости в нем глинозема и отсутствии элементов с более положительным потенциалом, чем алюминий, которые, разряжаясь на катоде, могли бы загрязнять металл. Криолит-глиноземные расплавы характеризуются достаточной электропроводимостью, сравнительно небольшим давлением насыщенного пара. Плотность электролита меньше плотности расплавленного алюминия, что позволяет применять в качестве катода алюминий, располагаемый под слоем электролита. [c.468]

Алюминий, обладающий большей плотностью, чем раствор АЬОз в криолите, собирается на дне ванны отсюда его периодически выпускают, а в раствор добавляют новые порции оксида алюминия(III). Графитовые аноды по мере сгорания автоматически заменяются другими. [c.437]

Рис. 172. Зависимость критической плотности тока от содержания АЬОз в криолите (по данным различных авторов)

Критическая плотность тока для расплавленного криолита, абсолютно свободного от растворенных окислов, надо полагать, равна исчезающе малой величине. Практически же получаемые значения критической плотности (0,4—0,5 при 1000°) определяются небольщим содержанием примесей окислов, всегда присутствующих в криолите. [c.305]

Роль материала анода. Критическая плотность тока будет тем больше, чем лучше данная соль смачивает тот или иной материал анода. Измерение краевых углов смачивания криолита на различных углеродистых материалах, платине и окиси алюминия показали, что они значительно меньше на платине и на окиси алюминия, чем на углеродистых материалах [1]. В соответствии с этим критическая плотность тока при электролизе криолито-глиноземных расплавов намного выше на платиновом аноде, чем на анодах из углеродистых материалов. При углеродистых анодах в расплавленном криолите критическая плотность тока была найдена равной 0,31—0,76 а/слг . [c.308]

Повышенные значения критической плотности тока, полученные, например, Арндтом и Пробстом [3] (см. рис. 172) равны 5 а/см или Твердовским и Живовым [4] 5,47 а/см , должны быть объяснены в первую очередь отсутствием мер, предохраняющих криолит от разложения при взаимо Действии с воздухом. [c.309]

Следует отметить, что изменение величины критической плотности тока в зависимости от газовой фазы, хотя и имеет место, но это изменение не столь значительное. Гораздо большее влияние на изменение критической плотности тока оказывает состав солевой фазы. Например, разница в значениях критической плотности тока при изменении содержания в криолите АЬОз от О до 10% составляла более 10 а/см . [c.313]

Более подробно механизм этого явления при электролизе криолито-глиноземных расплавов может быть объяснен следующим образом. Так как глинозем, присутствующий в расплавленном криолите (ионы О , АЮ+ и АЮг ), снижает межфазное натяжение на границе с углем (анодом), то криолито-глиноземные расплавы, содержащие достаточное количество растворенного глинозема, хорошо смачивают поверхность анода поэтому электролиз может протекать при значительной анодной плотности тока (0,8—1,0 а/сж ). В этом случае вследствие низкого межфазного натяжения электролита на границе с анодом анодные газы легко отрываются от поверхности анода в виде мелких пузырьков (рис. 180, а). По мере течения электролиза и, соответственно, понижения концентрации глинозема в электролите межфазное натяжение (краевой угол смачивания 0) электролита на границе с анодом возрастает, сма- [c.315]

На рис. 4 показана зависимость потенциала от логарифма катодной плотности тока. Для построения использованы данные поляризационных кривых, полученных в натриевом криолите с к. о. 2,0 и 2,5 и в литиевом с к. о. 2,0 и 3,0. Зависимость построена до 0,4 в, т. е. до начала разряда катионов натрия в электролите с к. о. 2,5. [c.307]

Компоненты электролита в условиях электролиза могут образовывать ряд соединений, которые способны влиять на свойства электролита, а также участвовать в самом процессе электролиза. Свойства расплавленного электролита, обусловленные свойствами этих соединений, — электропроводность, плотность, вязкость, поверхностное натяжение и фугитивность солей, входящих в состав электролита, —имеют первостепенное значение при электролитическом получении алюминия. В криолит-глиноземном расплаве могут образоваться ионы, в большей или меньшей степени участвующие в переносе тока (например, Ма+ и А1рз-). [c.496]

Металлический алюминий. Производство металлического алюминия измеряется миллионами тонн в год и занимает следующее место после производства стали. Получение алюминия основано на электролизе раствора окиси алюминия А12О3 в расплавленном криолите ЗЫаРх хА1Рз. Практически пользуются обычно не природным криолитом, а искусственно полученным продуктом того же состава. Теоретические основы этого процесса были разработаны П. П. Федотьевым и В. П. Ильинским. Выбор двойного расплава криолит — глинозем продиктован необходимостью иметь не слишком высокую температуру плавления, меньшую плотность, чем у алюминия (чтобы расплавленный алюминий погружался на дно ванны), хорошую подвижность расплава, обеспечивающую выделение газов, хорошую электропроводность. [c.76]

Криолит NaalAlFg], как уже говорилось выше, относится к фтороалю-минатам. Фтороалюминаты получаются путем совместной кристаллизации А1Ря и фторидов щелочных металлов. Эти комплексные соли представляют собой трудно растворимые в воде белые порошки. Криолит, иначе называемый ледяным камнем , встречается в природе в большом количестве в виде прозрачных, бесцветных кристаллов. Он кристаллизуется в моноклинической системе. Его плотность 2,90 температура плавления по сравнению с другими фтороалюминатами довольно низкая 1000° С. Кислоты на него почти не действуют, но он легко разрушается щелочами при кипячении. [c.448]

Чистый оксид алюминия А12О.-,, свободный от воды, оксидов железа, а также от оксида кремния (IV), получают из боксита и в последние годы из нефелина. Он хорошо растворяется в расплавленном криолите. Добавка фторида кальция способствует поддержке температуры ниже 1000 С, улучшает электрическую проводимость электролита, уменьшает его плотность, что способствует выделению алюминия на дне ванны. [c.182]

В качесгве электролита применяется раствор окиси алюминия в криолите. Температура такого электролита в ванне 950 — 970"" С, Для по ижения плотности злектролита и температуры его плавления в ванну вносят добавки (NaF, AIF3, СаГг, MgFj и LiF), а в некоторы.х случаях также и хлориды натрия и барпя. [c.91]

Искусственный криолит — порошок белого или серого цвета, слегка слипающийся. Его плотность при 20° С равна 2,95, а температура плавлпшя 1011 " С. [c.91]

Криолит 1 азА1Р б — обычно белый, иногда красноватый, коричневый или реже черный минерал со стекловидным блеском в изломе. Он обладает следующими физическими свойствами-кристаллы кубической системы плотность 2,95 твердость [c.16]

Окись алюминия плавится при 2000°С, и при такой температуре было бы практически невозможно работать. Но она растворяется в криолите ЫазА1Рб, образуя эвтектическую смесь, содержащую около 10% А12О3, которая плавится ниже 1000°С. Температуру плавления можно еще больше понизить, добавив другие соли. Последние не должны увеличивать плотность расплава выше 2,3— плотности расплавленного алюминия, поскольку выделяющийся алюминий собирается на дне электролизера, что предохраняет его от окисления. Добавляют обычно фторид магния и до 5% фторида кальция. При этом рабочая температура не намного превышает 900°С. [c.22]

Получение. Алюминий получают электролизом раствора АЬОз в расплавленном криолите НазА1Рб (содержание последнего составляет 92—94%). Т. пл. чистого АЬОз 2072 °С, электролиз при такой температуре невозможен из-за отсутствия стойких материалов для изготовления электролитической ванны и электродов. Как видно из фрагмента диаграммы состояния системы АЬОз — — 1МазА1Рб (рис. 3.11), использование криолита позволяет проводить электролиз при сравнительно низкой температуре — менее 1000°С, Удобство использования криолита в качестве растворителя состоит в том, что он достаточно электропроводен. Благодаря сравнительно низкой плотности расплава жидкий алюминий опускается на дно электролизера, чем облегчается выделение газов на аноде. Катодом служит выложенный графитовыми плитами корпус электролизера. На нем выделяется алюминий, на угольном аноде — кислород. Выделяющийся кислород сразу же взаимодействует с материалом анода, при этом анод горит и по мере сгорания его опускают так, чтобы он был все время погружен в расплав. При получении 1 т алюминия расходуется 0,7 т анодов. [c.336]

Криолит NaiAiFe — обычно белый, иногда красноватый, коричневый пли реже черный минерал со стекловидным блеском ii изломе. Он обладает следующими физическими свойствами кристаллы кубической системы плотность 2,95 г/см твердость по Моосу 2,5—3 температура плавления около 1000 °С плавится легко. Средний коэффициент преломления (1,339) очень близок к коэффициенту преломления воды, так что светлый образец криолита почти незаметен в воде и напоминает кусочек льда. Поэтому иногда криолит называют ледяным шпатом. [c.16]

КРИОЛИТ NajAlFg — одна из наиболее ванг-ных в технике солей фтора. Природный криолит — редкий минерал, встречающийся в пегматитах. Образуется из горячих водных р-ров, обогащенных фтором. Бесцветные кристаллы со слабым стеклянным блеском, моноклинная сингония. Плотность минерала 2,95—3,01 твердость 2—3 хрупок. Природный К. часто окрашен в серовато-белый, желтоватый, красноватый, изредка черный цвета. Единственное крупное месторождение К. находится в Ивигтуте, на юго-зап. побережье Гренландии. Встречается в одной из топазовых копей Ильменских гор на Южном Урале. [c.414]

Понятно, что алюминийсодержащее сырье прежде всего должно быть расплавлено. Пропуская через токопроводящий расплав постоянный электрический ток, в катодном пространстве можно собирать образующийся металл. Это, конечно, не применимо к природному сырью-глинозему, имеющему очень высокую температуру плавления (2050 °С). Поэтому в качестве электролита используется раствор глинозема в гексафтороалюминате натрия (криолите), что позволяет значительно снизить температуру расплава и вести электролиз при 950 °С в стальных ваннах при значительно меньших энергетических затратах. Криолит в качестве растворителя глинозема удобен еще и тем, что образуется расплав с достаточно высокой электропроводностью и сравнительно низкой плотностью. [c.124]

Окись, полученная путем кальцинирования гидроокиси карбоната, нитрата пли оксалата магния при температуре 700—900°, представляет собой белый аморфный диамагнитный порошок, обладаю-1ЦИЙ высокой температурой плавления (плавится при 2800°, кипит прп 3600°). Это соединение плохо проводит тепло и электричество, трудно растворяется в воде и легко — в метиловом спирте, разбавленных кислотах, а также в расплавленном криолите. При действии двуокиси углерода и влаги воздуха MgO переходит в основной карбонат магния. При сублимировании аморфной окиси магния в электрической печи или при прокаливании гидроокиси, карбоната, нитрата или оксалата магния до температуры 1600—1800° образуются бесцветные кубические кристаллы MgO, которые имеют решетку типа Na l с межионным расстоянием 2,11 А, плотностью 3,58 г см и твердостью 4 по шкале Мооса. Сплавляя окись магния с окислами некоторых трехвалентпых элементов, получают октаэдрические кристаллы шпинелей общей формулы Mg[Mep04], (Ме = АР+, Fe +, Сг +, Ga +, 1п , Rh + и т. д.). При высокой температуре окись магния можно восстановить (калием, кальцием, кремнием, ферросилицием, карбидом калия) до металлического магния. [c.176]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология