Алюминий, производство процесс, электролиза

В производствах алюминия, магния и кальция так же, как и при других процессах электролиза в расплавленных средах, используют высокие температуры процессов. [c.243]

Кан видно, около 53% напряжения на электролизере приходится на падение напряжения в электролите, контактах и электродах. Следовательно, для уменьшения напряжения на ванне необходимо улучшить контактные соединения, подыскать хорошо электропроводящие добавки в электролит, не ухудшающие процесс электролиза, например фторид лития, как это делают в производстве алюминия, и по возможности уменьшить межэлектродное расстояние. Для уменьшения падения напряжения в контактах в отечественной "практике принята система заливных контактов. [c.238]

Катодные камеры электролитических печей, применяемых в производстве алюминия, на дне и на боковых стенках имеют футеровку из электропроводных углеродных композиций. Дно обычно футеруется калиброванными частицами антрацита и кокса, связанными с помощью смолы. В процессе электролиза криолит с высоким содержанием натрия и фтора постепенно абсорбируется футеровкой. В какой-то момент возникает необходимость замены футеровки. В отработанной футеровке содержатся значительные количества соединений фтора, алюминий в виде алюминатов, фторид натрия и абсорбированный металлический натрий, который контактируя с атмосферной влагой превращается в каустик. Ценность представляют также и другие материалы, такие как антрацитный уголь, содержащийся в монолите футеровки. [c.198]

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]

Глинозем для производства алюминия должен иметь высокую чистоту, не должен содержать влаги, примесей более положительных и более отрицательных металлов. Последние вызовут изменение состава электролита и этим нарушат процесс электролиза. [c.418]

Черные металлы — чугуны и стали различных марок — производят пирометаллургическими способами. В производствах цветных металлов обычно применяют комбинации пиро- и гидрометаллургических процессов. Так, в производстве алюминия глинозем получают из руд, применяя пиро- и гидрометаллургические процессы, получение же алюминия из глинозема осуществляется пиро-металлургическим процессом электролиза расплава. [c.436]

Здесь мы приводим таб.дицу, из которой видно, что только на процессы электролиза уже в 1966 г. было затрачено свыше 200 млрд. кВт-ч. Не считая затрат на другае стадии электрохимического производства (обогрев, транспорт и т. д.), это составляет 5,6% общей выработки электроэнергии. К наиболее крупным потребителям электроэнергии относятся производства алюминия и хлора (169 млрд. кВт-ч., или 4,7%) эти производства развиваются наиболее быстро среднегодовой прирост за 1956— [c.5]

Таким образом, рассмотрение влияния перерывов электроснабжения на величину и структуру ущерба алюминиевого производства целесообразно проводить по основным технологическим процессам по производству глинозема (окиси алюминия) и по электролизу металлического алюминия. [c.87]

Сам процесс электролиза весьма энергоемок получение 1 кг ОгО требует затраты свыше 60 тыс. квТ Н электроэнергии, т. е. в три раза больше, чем выплавка тонны алюминия. В связи с этим большой интерес представляет метод производства ОаО, основанный на обмене дейтерием между газообразным водородом и водой (в присутствии катализатора). После установления равновесия концентрация дейтерия в воде оказывается приблизительно утроенной по сравнению с газом. Многократно повторяя процесс на специальных установках, удается таким путем получать тяжелую воду в заводском масштабе. По-видимому, еще экономичнее получать дейтерий ректификацией жидкого водорода в разделительных колоннах (рис. П-8). [c.543]

Промышленное производство алюминия — только один из многих процессов, в котором используется электричество. Очень многие продукты химической промышленности получают с помощью электролиза. Электролиз - это использование электрической энергии для произведения химических превращений. [c.534]

Наряду с научным интересом гальванические элементы имеют чрезвычайно большое техническое значение. Они служат, с одной стороны, как источники тока (например, аккумуляторы), с другой стороны, для проведения химических реакций, которые осуществляются трудно или в других условиях вообще не осуществляются. Известными примерами таких процессов, которые технически проводят в большом масштабе, является электролиз хлоридов щелочных металлов, электролитическое производство алюминия и электролитическое осаждение металлов в виде поверхностных слоев (гальванические покрытия). [c.272]

При производстве анодной массы на алюминиевых заводах необходимо использовать малосернистые нефтяные коксы, получаемые при коксовании остаточных продуктов переработки нефти преимущественно на установках замедленного коксования (рис. 2) с последующей их прокалкой (рис.З). Для изготовления качественной анодной массы, обеспечивающей нормальный технологический процесс получения сортового алюминия (исключение повышенного расхода анода, съема угольной пены, перерасхода электроэнергии, снижения сортности металла и выхода по току и др. нарушений технологии электролиза), используемые коксы должны соответствовать определенным требованиям. [c.71]

Поэтому для производства графита высокой кондиции не может применяться кокс, содержащий больше 1,5% серы. При использовании электродов в процессах, протекающих при температуре не выше 1200° С, например нри электролизе алюминия, не предъявляется высоких требований к содержанию серы в графитовом электроде. Водород, содержащийся в коксе в количестве 2—3%, практически полностью удаляется (содержание 0,1%) нри прокаливании при температуре 1350° С. Если искусственный графит, полученный из нефтяного кокса, используется в виде стального электрода, то большая часть остаточных загрязнений не оказывает существенного влияния. Исключение составляет ванадий, который, играя роль катализатора окисления, способствует значительному ускорению сгорания электродов бор же, наоборот, ингибирует реакцию окисления. [c.256]

В первой части книги рассматривается производство химических источников электроэнергии (гальванических элементов, свинцовых и щелочных аккумуляторов), во второй — технология получения водорода, кислорода, хлора, щелочей, некоторых кислот, солей и органических соединений. Третья часть посвящена технологии электрометаллургических процессов, четвертая — гальванотехнике и пятая часть — производству металлов (алюминия, магния, натрия и др.) электролизом рас-п лав в. [c.2]

Цикл включает передачи Производство серной кислоты , Катализ , РастворЬ , Горение и взрывы , Общие свойства металлов , Ряд напряжений металлов , Коррозия металлов , Электролиз , Производство алюминия , Промышленные способы получения металлов , Производство стали , Окислитель-но-восстановительные реакции , Классификация химических реакций , Закономерности протекания химических реакций . Построение и содержание телепередач цикла направлено не только на правильное усвоение учащимися основных понятий, но также на совершенствование методической работы учителя. Принимая передачи, учитель привыкает при демонстрации опытов и объяснении учебного материала обязательно указывать учащимся конкретные свойства вещества, раскрывать взаимосвязь свойств со строением, фиксировать условия протекания химических реакций, определять возможное направление процесса в других условиях. [c.92]

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]

Галлий Ga (см. также табл. 25) был предсказан Д. И. Менделеевым в 1870 г., открыт в 1875 г. (Лекок де Буабодран, Франция) спектроскопически в цинковой обманке — минерале сфалерите ZnS (куб.). Очень редкий элемент, по стоимости дороже золота. Получают в качестве побочного продукта в производстве алюминия нз бокситов из цинковых промышленных концентратов и летучей части золы в процессе газификации углей при электролизе щелочного раствора, полученного выщелачиванием медистых сланцев (выделяется на ртутном катоде). [c.310]

Некоторые соли Л. очень гигроскопичны и используются в процессах кондиционирования и высушивания воздуха. Фторид Л. применяется в производстве эмалей, глазури, гидроксид Л.— в фотографии. Л. и его соединения используются также в пиротехнике, химической, химикофармацевтической, текстильной промышленности, в медицине для лечения психических расстройств различного генезиса и т. д. Бромид и хлорид Л. в виде водных растворов применяются в установках для кондиционирования воздуха в производстве фотореактивов в медицине. Хлорид Л., кроме того, применяется для получения Л, электролизом из расплава, в производстве сухих батарей, в качестве флюса для плавки металлов и сварки магния, алюминия и легких сплавов. Гидрид Л.— портативный источник простого и быстрого получения водорода для заполнения аэростатов и автоматического заполнения морского и воздушного спасательного снаряжения при авариях самолетов в открытом [c.24]

Большие количества фторсодержащих газов выделяются при производстве алюминия путем электролиза глинозема в среде расплавленного криолита. На новейших установках этот фтор улавливают для возвращения его в цикл иа восстановление. Вредные газы, содержащие фтор, образуются при химической переработке бериллиевой руды в металлический бериллий действием паров фтора, при применении фторсодержащих ингибиторов и флюсов в производстве и литье магния и других цветных металлов, при получении сплавов. в электрических печах и во многих других плавильных процессах. Газы некоторых печей, используемых для выплавки цинка, также загрязняют атмосферу фтором. [c.20]

Еще более высокими темпами развивается производство алюминия в СССР. В соответствии с контрольными цифрами развития народного хозяйства СССР на 1970—1975 гг., производство алюминия предполагается увеличить на 50—007о [1], что также потребует интенсификации роста выработки нефтяного кокса на отечественных НПЗ. Одновременно качество кокса должно быть значительно улучшено с целью снижения его расхода на единицу массы вырабатываемого алюминия. В связи с этим представляет интерес рассмотреть структуру расходования анодной массы при электролизе и пути снижения ее расхода. Алюминий выплавляют из глинозема электролизом расплавленных солей (см. рнс. 5). В качестве растворителя глинозема применяют криолит (фтористоалюминиевая соль), который способствует снил<ению температуры плавления окиси алюминия с 2000 до 1000 °С и менее, тем самым понижая тем пературу процесса электролиза до приемлемых значений. [c.28]

Если электролит содержит кремнекислоту, то алюминий может восстановить ее и в катодный металл попадет кремний. Возможно образование и летучего фторида кремния 51р4, который токсичен для обслуживающего персонала. Железо и другие металлы восстанавливаются на катоде и также загрязняют алюминий. Невозможность удаления примесей в процессе электролиза делает необходимым применение компонентов электролита высокой чистоты, получение которых является важнейшей проблемой производства алюминия. [c.478]

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]

Прессованные углеродные (после обжига) аноды используют при электролизе водных растворов и расплавленных солей. В производстве алюминия угольные аноды служат электродами, подводящими электрический ток в рабочую зону, электролизной ванны, и участвуют в электрохимическом процессе электролиза. Поскольку ряд примесей (особенно железо, кремний, ванадий) снижает Качество алюминия, аноды производят, используя малозольные коксы. Углеродные аноды, по ТУ 48-01-50-71, имеют размеры, мм ширину 400, вьюоту 500, длину 550 при средней массе 140 кг. Их расход на 1 т алюминия составляет около 500 кг. [c.256]

В последние десятилетия производства прикладной электрохимии полу шли очень большое развитие, мировое потребление электроэнергии на процессы промышленной электрохимии возросло до 300—3.50 млрд. кВт-ч/год. Наиболее крупными потребителями электроэнергии в процессе электролиза являются производства алюминия и магния. На электролитическое получение химических продуктов расходуется около одной трети всей электроэнергии, потребляемой электрохиш1ческой промышленностью [1]. В дальнейшем, в связи с быстрым, ростом этих прои.эводств, можно ожидать увеличение расхода электроэнергии. [c.8]

Сырьем для производства алюминия является его окись, которую получают из бокситов, содержащих 35—60% А120д. Над поверхностью электролита (расплавленная окись алюм иния) и анода происходит процесс электролиза при температуре 940— 960 °С [74], а в некоторых случаях и выше. Для подвода постоянного тока к аноду по периметру его забивают стальные штыри, которые прочно закоксовываются. При помощи штырей нагрузка висящего анода передается на металлическую раму. К штырям через медные шины подводят электрический ток. При электролизе в зоне реакции происходят следующие процессы, сопровождающиеся потерей углерода в аноде [c.147]

Сент-Клер Девиль получал алюминий, вытесняя его с помощью натрия из двойного хлорида алюминия и натрия (Al ls-Na l). Однако настоящее промышленное производство алюминия стало возможным только после изобретения процесса электролиза глинозема, растворенного в расплавленном криолите. Электролиз алюминия нельзя вести в водных растворах. Все материалы, участвующие в электролизе, должны отличаться большой чистотой, чтобы в ванне не было примесей, способных осесть на катоде и загрязнить алюлшнии. [c.202]

Следует также иметь в виду, что для электроемких промышленных предприятий и технологических процессов (производство алюминия, аммиака методом электролиза, ферросплавов и др.) удельные показатели народнохозяйственного ущерба от перерывов электроснабжания по абсолютной величине по сравнению с малоэлектроемкими предприятиями и технологическими процессами ниже, так как в данном случае народнохозяйственный ущерб распределяется на [c.251]

Черные металлы — чугуны и стали различных марок — производят пиро-мсталлургическими способами. В производствах цветных металлов обычно применяют комбинации пиро- и гидрометаллургических процессов. Так, в производстве алюминия глинозем получают из руд, применяя пиро- и гидрометаллургические процессы, получение же алюминия из глинозема осуществляется пиро-металлургическим процессом электролиза расплава. Основные стадии производства меди из сульфидных руд состоят из пирометаллургических процессов, но заключительная операция очистки меди от примесей (рафинировка) обычно осуществляется электролизом водного раствора, т. е. гидрометаллургическим про-дессом. [c.118]

К инертным анодам относятся железные и никелевые в щелочной среде, свинцовые в растворах, содержащих ионы SO4. Высокой анодной устойчивостью во многих средах обладает платина. Широкому практическому применению электролиза способствуют высокое качество продуктов (например, чистота) и достаточная экономичность метода. Электролиз является практически единственным способом получения важнейших металлов, таких, как алюминий и магний. Существенное значение имеет электролиз раствора Na l с получением хлора, водорода и щелочи, а также электролитический способ производства ряда препаратов (КМПО4, Na lO, бензидин, органические фторпроизводные и др.). Катодное осаждение металлов играет большую роль в металлургии цветных металлов и в технологии гальванотехники. Процессы, протекающие при электролизе, можно разбить на три группы 1) электролиз, сопровождающийся химическим разложением электролита. Например, при электролизе раствора соляной кислоты с использованием инертного анода идет ее разложение [c.514]

Промышленное производство алюминия в нашей стране было организовано в 30-х годах XX столетия после строительства первых крупных электростанций. Теоретической основой производства явились исследования отечественных ученых, выполненные в конце XIX — начале XX вв. П.П.Федотьев изучил и разработал теоретические основы электролиза системы глинозем-криолит, в том числе растворимость алюминия в электролите, анодный эффект и другие условия процесса. В 1882—1892 гг. К.И. Байер разработал мокрый метод получения глинозема выщелачиванием руд, а в 1895 году Д.Н. Пеняков предложил метод производства глинозема из бокситов спеканием с сульфатом натрия в присутствии угля. А.И.Кузнецов и Е.И. Жуковский разработали в 1915 году способ получения глинозема методом восстановительной плавки низкосортных алюминиевых руд. [c.17]

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]

Затем алюминий готовили действием натрия на расплавленную смесь солей Al lз Na l. Алюминий оказался дорогой и не мог найти широкого использования, и только после открытия электролитического способа его получения производство начало сильно развиваться. Электролитический способ получения алюминия, предложенный в 1886 г. почти одновременно Эру во Франции и Холлом в США, заключался в электролизе оксида алюминия, растворенного в расплавленном криолите. Процесс осуществляют в таких условиях, что алюминий осаждается в нижней части электролизера на катоде, изготовленном из подовых угольных блоков, покрывая которые, он уже сам становится катодом. Графитовые аноды располагаются вдоль поверхности катода. [c.273]

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]

В табл. 1 сопоставлены основные параметры трех наиболее энергоемких электролизных процессов. Отметим, что в настоящее время расход электроэнергии только на хлорный электролиз в США составляет 2% от всей производимой энергии [11]. Коррозия графитовых анодов при электролитическом производстве хлора и алюминия приводит к увеличению межэлектродного зазора и возрастанию расхода электроэнергии по мере изнашивания анодов. В последнее десятилетие было проведено существенное усовершенствование этих процессов, что привело к заметному снижению расхода электроэнергии. Одно направление работ связано с усовершенствованием электродов. В области производства алюминия это достигнуто изменением конструкции электролизера и анода, в области хлорного электролиза — заменой графитовых анодов малоизнашиваемыми оксидными рутениево-титановыми анодами [11]. Последнее, хотя и сыграло революционизирующую роль в хлорном производстве [29, не является оптимальным ввиду высокой стоимости и дефицитности исходных материалов. Поэтому исследование механизма хлорной реакции и создание новых типов анодов на основе неблагородных (все тех же углеродных) материалов остается одним из важнейших вопросов электрокатализа. Более совершенные аноды должны обладать высокой активностью при относительно низких плотностях тока (1000—1500 А/м ), что позволит провести дальнейшее снижение расхода электроэнергии [29]. [c.12]

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]

Третья группа электрометаллургических процессов связана с электролизом расплавленных соединений. Первое место по масштабам производства здесь безусловно занимает получение алюминия. Этот легкий серебристый металл находит применение во всех отраслях народного хозяйства, начиная от постройки мощных воздушных лайнеров и кончая изготовлением различной кухонной утвари, без которой теперь не может обойтись ни одна домашняя хозяйка. А ведь до 1890 г. алюминий был большой редкостью. Его приготовляли, восстанавливая комплексное соединение хлористого алюминия и хлористого натрия (НаС1 А1С1з) металлическим натрием [c.32]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология