Kurs işi alüminium və onun ərintilərinin neft-kimya maşınqayırmasında tətbiqi



Yüklə 123,83 Kb.
səhifə4/7
tarix03.04.2022
ölçüsü123,83 Kb.
#85009
1   2   3   4   5   6   7
ALÜMİNİUM VƏ ONUN ƏRİNTİLƏRİNİN NEFT-KİMYA MAŞINQAYIRMASINDA TƏTBİQİ

Krioiitin alınması. Al203-dən alüminimu çıxarmaq üçün ilk növbədə kriolit almaq lazımdır. Kriolit istehsalında zənginləşdiriimiş çöl şpatı, kükürd turşusu, alüminium hidrooksidi və susuzlaşdırılmış sodadan istifadə edilir. Öncə çöl şpatından hidrogen ftor, sonra isə flüor turşusu alınır. Məhlula flüor tuşusu əlavə etdikdə alüminium hidrooksidlə reaksiyaya girir:

12HF+AI203 3H20= 2H3AIF6+6H20.

Yaranmış alüminiumflüor turşusunu so- da ilə neytrallaşdırdıqda kriolit alınır:

2H3AIF6+3Na2C03 =2Na3AIF6+3C02+3H20.

Çöküntü halına keçmiş kriolit süzülür xüsusı barabanlarda qurudulur Əridilmiş knolit alumınıum oksıdınin həll edicisi olmaqla onun elektrolizi üçün mühit rolunu oynayır.

1.3Alüminium oksidindən alüminiumun alınması

Alüminium oksidi çətinəriyən birləşmədir, lakin onu kriolitlə qatışdırdıqda ərimə temperaturu 1000°C-dək azalır. Evtektik tərkibli (~15% Al203) kriolitdə alüminium oksidinin məhlulu 940°C temperaturda əriyir. 8...10% alüminium oksidinə malik məhlulun elektrolizi xüsusi təknələrda - elektrolizerlərdə aparılır. Müxtəlif dövrlərdə qurulmuş sənaye elektrolizerlərinin konstruksiyaları müxtəlifdir.

Hazırda cərəyan şiddəti 120000 A-dən yüksək və cərəyanı üstdən vəriiən özüyandırı- cı anodlu eləktrolizərlərdən istifadə edilir (şəkil 9.2). Elektrolizer polad gövdəsi daxildən kömür bloklar ilə hörülmüş və təknəsinin döşəməsinə cərəyan mənbəyinin mənfi qütbü birləşdirilmiş qurğudur.

Alüminium təknəsinin gövdəsinə cərəyan gətirici çubuqlar və polad çiviləri olan enli kömür elektrodlu anod qurğusu quraşdınlıb. Elektrolizerə 200..250 mm qalınlığında kriolit və alüminium oksidinin ərintisi - elektrolit (78 ...82% Na3AIF6,4...5% AIF, 2..8% Al203, 8...9% CaF2+MgF2) yüklənir və sabit cərəyan (gərginlik -4,0...4,5 V, cərəyan şiddəti -70... 75 kA) hesabına müəyyən müddetdən sonra onun döşəməsində elektrolit qatı altında maye alüminium alınır.

Elektrolit ondan elektrik çəreyanı keçdikdə ayrılan istilik hesabına maye halda qalır, onun bir qismi təknənin soyuq divarı səthində qabıq şəklində bərkiyir və iş prosesində bunun üstünə ovuntuvari alüminium oksidi əlavə edilir.

Elektrolitdə kriolitin və alüminium oksidinin dissosiasiyası aşağıdakı sxem üzrə gedir:

Na3AIFe6= 3Na+ + AIF63;

2AI203 = Al3+ + 3AI02-;

AI02 = Al3+ + 202-.

Al3+ ionları katodda yükünü boşaldaraq metallik alüminium əmələ gətirir ve təknənin dibində cəmləşir. Müəyyən müddətdən xüsusi vakuum-çalovla alüminium çıxarılır.

Anodun karbonunu oksidləşdiririci O2- ionları yükünü boşaldır, CO və C02 şəklində təknədən çıxır. Al3+ ionları katodda yükünü boşaldaraq metallik alüminium əmələ gətirir və bu təknənin dibində cəmləşir.

Müəyyən müddətdən xüsusi vakuum-çalovla alüminium çıxarılır. Anodun karbonunu oksidləşdirən O ionları yükünü boşaldır, CO və C02 şəklində təknədən çıxır.

Elektroliz prosesində alüminium oksidinin kömür elektrodda və maye alüminiumun katodda parçalanmasını iki ümumilşdirici reaksiya ilə təsəvvür edə bilərik:

Al203 + 3C = 2AI + 3CO;

2AI203 + 3C = 4AI + 3C02.





1 - cərəyan gətirici çubuqlar; 2 - anod naqilləri; 3 - kömür anod bloku; 4 - qaz sorucu sistem; 5 - alümini- um oksidi qatı; 6 - bərkimiş elektrolit qatı; 7 - katod naqilləri; 8 - katodda maye alüminium; 9 - komür ka- tod; 10- maye elektrod; 11 - anod qazlarının yığıcısı; 12 - bərk-maye anod kütləsi

Fasiləsiz olaraq iki-üç il müddətində elektrolizerdən alüminium alınır; bu müddətdə aşağıdakı əsas əməliyyatlar yerinə yetirilir: elektrolitin tərkibinə nəzarət, vaxtında alüminium oksidin yüklənmək və alüminiumun çıxarılmasını təmin etmək.

Elektrolitdə alüminium oksidinin miqdarı 1 %-dən az qaldıqda anod effekti yaranır. Bu lektrolizerdə adi işçi gərginliyin 4,0...4,7 V- dan 30...50 V-a qədər qalxması ilə müşahidə olunur, anod ətrafında elektrik-qövsü əmələ gəlir, elektrolit qızır və püskürmə baş verir.

Anod effektini aradan qaldırmaq üçün elektrolitin qabığı deşilir və öncədən onun üstünə tökülmüş alüminium oksidi tozu elektro- litlə qanşdırılır və həll edilir.

Elektrolizlə 1 t ilkin alüminium almaq üç- ün 15 000... 17 000 kVt-saat elektrik enerjisi və 2 t-a qədər alüminium oksidi tozu sərf edilir. Elektrolizerdən çıxardılmış maye alüminium çökdürülmə ilə qeyri-metal birləşmələrden temızlənmesı böyük tutumlu müqavimetli elektrik sobalannda apanlır. Bəzi hallarda aluminium olave olaraq çalovda 750°C-də 10...15 dəq müddətində xlor qazı ilə üfürülür və əsason qeyri-metal birləşmələrdən (kömür hıssecıkləri, flüorlu duzlar və b.)

Ilkin alüminiumun keyfiyyəti onun təmizlıyı ılə təyin edilir. Standartlara görə alümini- um üç qrupa bölünür: xüsusi təmiz alüminium - A999 (99,999 % Al); yüksək təmiz - A995, A99, A97, və A95 (99,995 ..99,95% Al); texniki təmiz - A85, A8, A7, A6, A5 (99,85... 99,50% alüminium). Elektrolizerlərdən texniki təmiz alüminium alınır.

Yüksək təmiz alüminium markaları almaq üçün onu əlavə saflaşdırmaq tələb olunur. Üçqatlı elektrolitik saflaşdırma üsulu daha geniş istifadə edilir.

Alüminiumun üçqatlı üsulla elektrolitik saflaşdsrılma üsulunun mahiyyəti belədir. Elektrolitik təknənin dibində sıxlığı 3,5, tərkibi 25% Cu və qalanı xam alminiumdan ibarət əridilmiş anod ərintisini yerləşdirib müsbət qutblə birləşdirdikdən sonra üstündən sıxlığı 2,7 olan kriolit və barium xloriddən ibarət elektrolit yerləşdirib onlardan sabit cərəyan buraxılır; bir müddət sonra təknənin üst his- səsindəki katodda sıxlığı 2,3 olan təmiz alüminium aynlmağa başlayır. Prosesin gedişin- aə tədriclə anod ərintisinin terkibındə alüminium azalır, katodda isə təmiz alüminiumun miqdarı artır. Prosesin gedişi boyu vaxtaşn xüsusi cibcik vasitəsilə anod ərintisinə xam alüminium əlavə edilir, katodda artan təmiz alüminium isə götürülür.

Təknədə anod ərintisinin hündürlüyü 200...250 mm, elektrolitin - 120...150 mm olur. Bu qalınlıqda elektrolit qatından elektrik cərəyanı keçdikdə 760...800°C temperaturun alınması təmin edir. Katodda metal qatının qalınlığının ~100 mm olması məsləhət görü- lür. Katod metalının səthinə ovuntuvari elek- trolit səpilməklə onun oksidləşməsinin qarşısı alınır. Təknədə gərginlik 6..7 V, cərəyan şiddəti isə 40...50 A həddində saxlanılır. Nəticədə təmizliyi 99,99% olan alüminium alınır. Bu

üsul ilə saflaşdırma çox baha başa gəlir; hər bir t metala -18 00 kVt-saat elektrik enerjisi sərf edilir.

Alüminiumun saflaşdınlması başqa üsullarla da aparıla biler, meselen maqnezium üsulu ilə saflaşdınlma Qısmən əridilmə ilə maye və bərk fazalar arasında aşqarların qeyri-bərabər paylanmasına əsaslanan zonah yenidən əridilme üsulu xususi təmiz aiüminium (və ya başqa saflaşdırılan metal) almaq üçün geniş tətbiq olunur.


Yüklə 123,83 Kb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5   6   7




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə