Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Лекция 8. Производство алюминия

Переработка отработанного электролита на купорос

Способы регенерации электролита

Электролиз с нерастворимым анодом

При использовании этого метода раствор отработанного электролита подвергают электролизу с нерастворимым анодом. При этом на электродах идут следующие реакции:

К: Cu2+ + 2e à Cu0

A : 2H2O – 4e à O2 +4H+

При использовании этого метода достигается только эффективное извлечение меди из электролита, причем качество ее тем хуже, чем выше содержание примесей в отработанном электролите. Расход электроэнергии в несколько раз больше, чем при электролитическом рафинировании.

 

 

При использовании этого метода расплавленную черновую медь с добавками серы выливают тонкой струей в большую емкость с водой, чтобы получить гранулы с развитой поверхностью, которые загружают в вертикальную цилиндрическую башню. Туда же подают раствор отработанного электролита, нагретый до 80 – 95 0С, и обеспечивают циркуляцию этого раствора. В башне идет следующая реакция:

2Cu + 2H2SO4 + O2 à 2CuSO4 + 2H2O

Процесс ведут до тех пор пока рН не достигнет 4,5-5,5. При этом образуются основные соли сурьмы, мышьяка и железа в нерастворимом состоянии. Их отделяют от раствора фильтрованием и направляют на переработку. При этом удаляется до 95 % мышьяка и сурьмы. Продолжительность нейтрализации до 24 часов.

После осветления раствор подвергают упариванию до плотности 1,45 – 1,48 г/см3 , затем направляют на кристаллизацию, в процессе которой образуются кристаллы CuSO4ּ5H2O. Полученную пульпу направляют на центрифугу, отфугованные кристаллы сушат и получают медный купорос первого сорта. Маточный раствор вновь подвергают упариванию, центрифугированию, сушке и получают купорос, но уже второго сорта. Затем раствор направляют на электролиз, где выделяют медь до ее остаточного содержания 0,5-1 г/л и после этого раствор опять упаривают и получают грязный никелевый купорос.

 

Алюминий и его сплавы применяются в авиации, наземном транспорте, пищевой промышленности. По общему производству алюминий занимает второе место в мире после железа.

Электролитический метод получения алюминия

В настоящее время электролитический метод – это основной метод получения алюминия. При получении алюминия электролиз ведут не из раствора, а из расплава, так как алюминий находится в ряду активности значительно раньше водорода, следовательно при электролизе растворов солей алюминия на катоде будет восстанавливаться не алюминий, а водород.

Сырьем для производства алюминия служат алюминиевые руды, плавиковый шпат, известняк и сода.

Алюминиевые руды: бокситы, апатиты, нефелины, каолины. Наиболее часто используются бокситы. Они содержат более 40 химических элементов, основные компоненты бокситов:

Al2O3 – 28-70 % , SiO2 – 0,5-20% , Fe2O3 – 2-50% , TiO2 – 0,01-10% .

б) плавиковый шпат (СаF2). В чистом виде в природе он не встречается, обычно он загрязнен кремнеземом, оксидами железа и алюминия.

Плавиковый шпат обогащают промывкой или флотацией. После обогащения содержание СаF2 достигает 95 % .

Производство алюминия складывается из трех основных этапов:

1. производство глинозема

2. получение криолита

3. получение из него металлического алюминия

 

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:414

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.