Добыча алюминия из глины: Производство алюминия из глины в гараже или подсобном помещении. — Архив идей

Как добывают алюминий в домашних условиях?

Алюминий обладает уникальными свойствами, такими как низкая температура плавления и высокие показатели электропроводимости, что позволяет использовать его в различных сферах деятельности.

Он широко применяется для производства электрических проводов и в качестве защитного покрытия корпусов самолетов. Из него даже изготавливаются металлоконструкции различного назначения, но для этих целей необходимо будет купить листовой алюминий.

Подготовка к работе

Немногие знают, что алюминий можно добывать в домашних условиях. Для этого потребуются такие материалы и инструменты:

• аппарат для электродуговой сварки;
• металлическая бочка;
• порошкообразный графит;
• глина.

Работу можно проводить в любом нежилом помещении, где устанавливается сварочный аппарат либо другой мощный источник электропитания.

На следующем этапе нужно подготовить чистую глину, в 10 кг которой может находиться в пределах 3-7 кг алюминия. Для дальнейшей работы ее необходимо хорошо просушить, что можно сделать при помощи различного сушильного оборудования или просто выложить на солнце и оставить на некоторое время.

Далее сухую глину нужно измельчить до однородного порошкообразного состояния. Только в этом случае из нее получится добыть весь содержащийся алюминий, а также это существенно ускоряет процесс добычи.

Извлечение алюминия из глины

Полученный порошок глины необходимо тщательно смешать с графитом, который способствует получению более качественной структуры алюминия благодаря высоким показателям электропроводности. Его количество определяется в зависимости от того, для каких целей будет использоваться добытый металл:

• для работы с электроэнергией будет достаточно 2 кг графита на 10 кг глиняного состава;
• любое другое назначение предполагает добавление 1 кг графитового порошка на 10 кг глины.

В заранее подготовленную бочку засыпается уже смешанный состав и заливается водой, которая также является отличным проводником тока. После этого к ней необходимо подвести напряжение, для чего и нужен сварочный аппарат или другой источник питания. В процессе подключение следует соблюдать правила безопасности, чтобы обезопасить себя от поражения электричеством – ни в коем случае нельзя трогать бочку.

Под воздействием тока произойдет реакция, в ходе которой кислород отщепляется от глины и образовывается алюминиевый сплав. После остывания емкости из нее можно вытаскивать небольшие комки добытого металла.

UC Rusal собирается потратить $1 млрд на производство алюминия из глины

В начале 2016 г. UC Rusal планирует запустить опытную установку по получению глинозема для производства алюминия из каолиновой глины вместо бокситов, сообщила компания. Мощность установки составит 1 кг глинозема в час (до 8,8 т в год – «Ведомости»).

Сейчас у UC Rusal семь предприятий по добыче бокситов. И только два из них расположены в России: Североуральский бокситовый рудник (мощностью 3,4 млн т в год) и «Боксит Тимана» (2,5 млн т). Остальные производства находятся в Гвинее, на Ямайке и в Республике Гайана. В 2014 г. компания пдобыла 12,4 млн т бокситов, из них получилось 7,4 млн т глинозема, говорится в документах компании. В среднем требуется 2 т бокситов для производства 1 т глинозема, говорит собеседник «Ведомостей», близкий к алюминиевой компании.

Теперь UC Rusal хочет освоить технологию получения глинозема не из бокситов, а из глины. По этой технологии компании потребуется 3–4 т каолиновой глины для получения 1 т глинозема. При этом его производство подешевеет на 20–25%, говорит представитель UC Rusal. «Наша страна богата каолиновой глиной. Разведанных запасов этого сырья хватит более чем на 200 лет», – приводятся в сообщении UC Rusal слова технического директора компании Виктора Манна.

Пока проект находится на стадии НИОКР. Финансирование работ осуществляется с участием федеральных целевых программ Министерства образования и Министерства промышленности. Сколько денег и времени UC Rusal потратит на НИОКР проекта, представитель компании не говорит. Но затем компания планирует разработать ТЭО строительства глиноземного завода мощностью более 1 млн т глинозема из глины в год. Оценочная стоимость всего проекта, включая строительство завода, составляет более $1 млрд, передал Манн через представителя компании.

В себестоимости производства алюминия (на конец II квартала у UC Rusal она была $1482 за 1 т) лишь 9% приходится на стоимость бокситов, это больше, чем в начале года, тогда в структуре себестоимости бокситы занимали 8%. Еще 11% сейчас приходится на глинозем, в начале года – 15%, следует из данных UC Rusal.

Новые технологии нужны и интересны, но внедрять их на падающем рынке затратно, возврат инвестиций будет только через несколько лет, говорит аналитик UBS Николай Сосновский. Повсеместная замена технологии производства глинозема потребует огромных инвестиций. Весь глиноземный дивизион UC Rusal работает почти в ноль (по итогам 2014 г. EBITDA дивизиона составила $25 млн), так что для внедрения новой технологии компании придется привлекать проектное финансирование, считает эксперт.

Внедрение новой технологии прежде всего снизит затраты на перевозку сырья, особенно в условиях постоянно растущих тарифов, говорит представитель UC Rusal. Имеет значение и переработка каолиновой глины внутри страны, это приведет и к снижению геополитических рисков, отмечает он. UC Rusal владеет заводом по производству глинозема в Николаеве (Украина). Кроме того, получение глинозема по кислотной технологии предусматривает параллельное получение из глины оксида кремния и редкоземельных металлов, добавляет представитель компании.

UC Rusal развивает технологию не первый год. В 2012 г. компания создала с канадской Orbite Aluminae совместное предприятие в Квебеке, которое занялось альтернативными способами производства глинозема и сопутствующих редкоземельных металлов из бедных руд. По соглашению UC Rusal оставила за собой право на использование новых технологий для производства глинозема в России после адаптации технологии к особенностям российского сырья, отмечалось тогда в сообщении компании. Но сотрудничество компаний завершилось в 2014 г. из-за того, что стороны не смогли договориться об условиях работы, говорится в сообщении Orbite Aluminae.

Энергетическое образование

1. Индукционный нагрев

Индукционный нагрев проводится следующим образом. Электропроводящая заготовка помещается в так называемый индуктор, представляющий собой один или несколько витков провода. В индукторе наводятся мощные токи высокой частоты, в результате чего вокруг индуктора возникает интенсивное электромагнитное излучение. Излучение наводит в заготовке вихревое электрическое поле, которое в свою очередь наводит в объеме заготовки вторичные вихревые токи. Вихревые токи разогревают заготовку под действием джоулева тепла.

Индукционный нагрев применяется для производства алюминия

Алюминий повсюду — двести пятьдесят минералов содержат его. Но не из всякого минерала, не из всякой глины выгодно его добывать. Если одна десятая часть глины — алюминий, то возиться не стоит. Слишком дорого его освобождать. А вот если из двух килограммов глины можно добыть килограмм соединенного с кислородом алюминия — это другое дело. Такие глины (иногда и камни), богатые алюминием, есть. И у нас в стране их много. Они называются БОКСИТЫ

Из бокситов надо прежде всего извлечь окись алюминия. У окиси алюминия есть еще и другое название — глинозем.

Некоторые виды глинозема вы знаете. Например, наждак, которым чистят ножи. Это крупинки на редкость твердого камня — корунда. Им пользуются, чтобы натачивать стальные инструменты, ножи. А корунд — это глинозем, окись алюминия.

Добывать из бокситов глинозем — сложный и долгий труд. Его выполняют в химических цехах алюминиевых заводов. Но добыть глинозем — это только полдела. Чтобы получить алюминий, надо еще выгнать из глинозема кислород. Для этого высыпают в сделанные из графита ванны расплав глинозема и пропускают сквозь него сильный электрический ток. Тока нужно очень много. Поэтому заводы для получения алюминия строят всегда около мощных электростанций.

Одна весьма сомнительная легенда рассказывает, что однажды к римскому императору Тиберию (42 г. до н. э. — 37 г. н. э.) пришел человек с металлической, небьющейся чашей. Материал чаши якобы был получен из глинозема (Al2O3) и, следовательно, должен был представлять собой алюминий. Опасаясь, что такой металл из глины может обесценить золото и серебро, Тиберий на всякий случай приказал отрубить человеку голову. Разумеется, этому рассказу трудно поверить: самородный алюминий в природе не встречается, а во времена Римской империи не могло быть технических средств, которые позволили бы извлечь алюминий из его соединений.

По распространенности в природе алюминий занимает первое место среди металлов; его содержание в земной коре составляет 7,45%. Однако, несмотря на широкую распространенность в природе, алюминий до конца XIX века принадлежал к числу редких металлов. В чистом виде алюминий не встречается вследствие своей высокой химической активности. Он преимущественно встречается в виде соединений с кислородом и кремнием – алюмосиликатов.

Электролитический способ — единственный применяющийся во всем мире для производства металлического алюминия технической чистоты. Все другие способы (цинкотермический, карбидотермический, субхлоридный, нитридный и др.), с помощью которых алюминий может быть извлечен из алюминиевых руд, разрабатывались в лабораторном и опытно-промышленных масштабах, однако пока не нашли практического применения.

Сочетание физических, механических и химических свойств алюминия определяет его широкое применение практически во всех областях техники, особенно в виде его сплавов с другими металлами.

Алюминий в нашей жизни.

«СЕРЕБРО ИЗ ГЛИНЫ»

КРЫЛАТЫЙ МЕТАЛЛ

Люминий находится всюду. Он лежит у нас под но­гами. Этот химический элемент настолько распро­странён в природе, что составляет примерно около трети всех металлов, встречающихся в земной коре. Но не пы­тайтесь отыскать его в чистом виде. Алюминий химически очень активен и потому он «не терпит одиночества». Его можно встретить лишь в соединении с другими элемен­тами. И таких соединений очень много; известный совет­ский геолог академик А. Е. Ферсман насчитал около 250 различных минералов, содержащих в себе алюминий. Среди них — различные сорта глин; несколько похожая на глину алюминиевая руда — боксит; криолит, прозванный за своё сходство со льдом «ледяным камнем»; драгоцен­ные минералы — красный рубин и голубой сапфир.

Конечно, ни рубин, ни сапфир не могут служить сырьём для добычи алюминия. Для этой цели используют бок­ситы. Такая алюминиевая руда была обнаружена ещё в 1894 году на Северном Урале выдающимся русским учё­ным Е. С. Фёдоровым.

Собирая коллекцию уральских минералов, Е. С. Фёдо­ров забрёл далеко на север, в окрестности глухого посе­ления Турьи. Там, у отрогов Северного Урала, он нашёл огромные залежи коричневых камней, похожих на желез­ную руду. Это были бокситы, содержащие свыше 50% окиси алюминия.

В 1916 году большое месторождение бокситов было открыто под городом Тихвином (вблизи Ленинграда).

Но все эти алюминиевые руды стали разрабатываться только после Великой Октябрьской социалистической ре­волюции. Несмотря на то, что огромные залежи бокситов имелись в распоряжении человека, глиний, как называли прежде алюминий, извлекался первое время в очень небольших количествах из соединений, приготовленных искусственно. Техника не располагала промышленным способом добычи, несмотря на то, что она уже велико­лепно освоила получение железа, меди, свинца, цинка, серебра, золота.

Алюминия можно было добывать больше, чем железа, однако долгое время он считался редким элементом. Ещё в середине прошлого столетия парижские модницы прика­лывали к своим одеждам изящные безделушки из алюми­ния, называвшегося в то время «серебром из глины», но стоившим намного дороже серебра.

Первым естественным сырьём для получения глиния стал «ледяной камень» — криолит. Освоить производство алюминия из этого минерала позволили работы про­фессора Харьковского университета Н. Н. Бекетова. В 1865 году Бекетов предложил использовать для полу­чения алюминия химическую реакцию замещения. Как известно, так называют химическое взаимодействие, при котором одна часть сложного вещества, участвующего в реакции, замещается другой. Воздействуя на химиче­ское соединение каким-нибудь активным элементом, химик может вытеснить из этого соединения другой, нуж­ный ему. В данном случае из криолита вытеснялся алюминий. Его место занимал магний.

Работы Бекетова позволили существенно изменить спо­соб получения серебристого металла. Если прежде алю­миний удавалось извлекать только из специально приго­товленных химических соединений, то способ русского учё­ного позволял использовать уже природное сырьё.

Однако, как это было со многими русскими открытиями, способ Бекетова в условиях царского самодержавия не

Известный русский химик Николай Николаевич БЕКЕТОВ.

Нашёл применения на своей родине. Царские чиновники не признали изобретения, неизвестного за границей. Но зарубежные промышленники оказались более предприим­чивыми. Узнав о работах Бекетова, они быстро наладили производство алюминия по методу русского учёного. В не­мецком городке Гмелингене и во Франции, в Руане, были построены специальные фабрики. Способ Бекетова исполь­зовался в Германии и во Франции около 10 лет. За это время было выплавлено более 58 тысяч килограммов серебра из глины — 25% всей мировой добычи алюминия за те годы.

Работы Бекетова были важным шагом в развитии алюминиевой промышленности. Но они не могли пол­ностью решить проблему получения этого металла. Рас­пространённый в Гренландии криолит почти не встречался в других странах и его приходилось везти издалека или приготовлять искусственно. Надо было найти способ полу­чения алюминия из распространённых отечественных руд. Но сделать это оказалось очень трудно.

Основная трудность заключалась в том, чтобы на­учиться отделять окись алюминия (соединение металла с кислородом), содержащуюся в различных минералах, от окислов других металлов.

Как уже говорилось, алюминий находится всюду. Но руда считается достаточно богатой и заслуживающей пе­реработки, если она содержит не менее 20% глинозёма — окиси алюминия. Одной из таких богатых руд являются бокситы, состоящие из окислов алюминия, кремния, же­леза и воды. По внешнему виду эта руда напоминает со­бой обычную глину, но отличается от неё тем, что, взаимо­действуя с водой, не даёт пластичной массы. Больше всего в бокситах окиси алюминия — глинозёма — и окиси железа.

Химик К. И. Байер, работавший в конце XIX века на заводах Петербурга и Елабуги (у реки Камы), занялся разделением этих «соседей». Ему удалось подыскать веще­ство, способное растворить в себе глинозём, содержа­щийся в бокситах, и в то же время не растворявшее окись железа. Этим веществом оказалась натриевая щёлочь[18]), разведённая в воде. Байер установил, что если вести про­цесс в плотно закрытых сосудах при повышенном давле­нии и с подогревом, то почти весь глинозём переходит из боксита в раствор, позволяя таким образом освободиться от окиси железа, а также и от окиси кремния.

Была решена и последующая задача освобождения глинозёма от щёлочи, в которой он растворялся. Чтобы понять, как это осуществляется, вспомним простой опыт.

Если разводить в горячей воде поваренную соль до тех пор, пока она не перестанет растворяться, отделить нераст — ворившийся осадок и затем бросить в раствор несколько крупинок (кристаллов) соли, то они начнут быстро расти. Кристаллы, попавшие в насыщенный раствор, ускоряют выделение из него твёрдого вещества.

Таким же путём можно выделить из раствора щёлочи и глинозём.

Однако кристаллы, выпавшие из раствора — это ещё не чистый глинозём. К нему присоединились молекулы воды, поэтому, чтобы избавиться от влаги, кристаллы прокали­вают.

Так просто и остроумно разрешил Байер задачу выде­ления чистого глинозёма из бокситов. Вскрытие бокситов, то-есть получение из них чистого глинозёма, являлось од­ной из труднейших проблем, которую необходимо было ре­шить, чтобы научиться извлекать из природного сырья лёгкий металл.

Работы Байера как бы подготовили фундамент для здания молодой алюминиевой промышленности. Дальней­шее развитие её связано прежде всего с работами осново­положника электрометаллургии цветных металлов Павла Павловича Федотьева.

В то время, когда Федотьев приступил к своим иссле­дованиям, физикам были уже хорошо известны законы прохождения электрического тока через жидкости. Учёные знали, что если погрузить в раствор соли или кислоты электроды — металлические или угольные пластины,— со­единённые с источником тока, то между ними потечёт ток. Причина этого — вот в чём. Молекула любого вещества состоит из атомов, а каждый атом представляет собой электрическую систему — положительно заряженное ядро и вращающиеся вокруг него отрицательные частицы — электроны. Достаточно атому потерять один из электро­нов, чтобы его электрическое равновесие нарушилось. Он будет иметь избыток положительного электричества. Та­кая же картина произойдёт и в том случае, когда атом, наоборот, приобретёт лишний электрон. Тогда он будет заряжен отрицательно. Атомы и группы атомов, несущие на себе электрический заряд (и положительный и отри­цательный), называются ионами[19]). Молекулы соли или кислоты в растворе и распадаются на ионы. Когда замы­кается цепь тока, подключённого к электродам, то ионы, содержащиеся в растворе, приходят в движение. Поло­жительные стремятся к отрицательно заряженной пла­стине — катоду, а отрицательные — к положительной пла­стине — аноду. Этот процесс называется электролизом, и

Павел Павлович ФЕДОТЬЕВ, основоположник электрометаллургии алюминия.

Если раствор состоит из солей металла, то при этом на катоде выделяются частицы чистого металла, входившего раньше в состав сложного вещества.

Именно электролиз и решил П. П. Федотьев поставить на службу алюминиевой промышленности. Было известно, что глинозём хорошо растворяется в расплавленном крио­лите. Такой криолито-глинозёмный расплав Федотьев и подвергал электролизу.

П. П. Федотьев глубоко и подробно изучил этот про­цесс: он описал, как проходит электролиз для криолито­глинозёмного расплава, установил растворимость глино­зёма в криолите, создал теорию переноса тока в распла­вленных солях.

Растворённый в расплавленном криолите глинозём распадается на ионы. Под действием тока отрицательно заряженные ионы кислорода уходят к аноду, отдавая ему лишние электроны и превращаясь в нейтральные атомы. На катоде положительные ионы алюминия превращаются в нейтральные атомы этого металла.

Работы Федотьева привели к тому, что алюминий из редкого металла стал одним из самых применяемых.

Электролиз криолито-глинозёмного раствора был более выгоден по сравнению со способом Бекетова, так как в каждой молекуле глинозёма содержится в 4 раза больше алюминия, чем в криолите; кроме того, глинозём, выделяющий на электродах основную массу металла, бо­лее дёшев, чем криолит (хотя для электролиза прихо­дится искусственно приготовлять и тот и другой).

П. П. Федотьев был учёным нового типа. Все теорети­ческие выводы он проверял на практике и, обогащённый опытом, смело исправлял теорию.

Работы русского учёного явились настоящим открове­нием для иностранных электрометаллургов. Зарубежные исследователи Теребези, Андрие и другие считали, что криолит в расплавленном состоянии представляет собой смесь солей, а не химическое соединение. Федотьев опро­верг эту точку зрения, и его выводы, выдержав ответст­венное испытание временем, теперь признаны всеми.

Особенно плодотворно работал учёный после Великой Октябрьской социалистической революции. В 1929 году он получил первые 8 килограммов советского алюминия.

Капитальный труд П. П. Федотьева «Электрометал­лургия», вышедший в 1921 и 1923 годах, и книга «Элек­тролиз в металлургии», опубликованная в 1933 и 1934 го­дах, являются до сих пор научными руководствами для инженеров всех стран.

Одновременно с П. П. Федотьевым изучением электро­лиза криолито-глинозёмных расплавов занималась группа русских исследователей во главе с профессором Петер­бургского электротехнического института Николаем Анто­новичем Путиным. Они поставили себе целью — добиться получения алюминия из отечественного сырья. Их совмест­ный труд, вышедший в 1914 году, так и был озаглавлен: «О получении алюминия из русских минералов». Вместо боксита, месторождение которого не было известно этим исследователям, они использовали уральский минерал — соймонит, содержащий в своём составе глинозём.

Подобно Федотьеву, Н. А. Пушин и его помощники проделали весь трудный путь, начиная от извлечения из соймонита окиси алюминия и кончая процессом электро­лиза в специально сконструированной ванне.

Далеко не все сорта бокситов, этих наиболее распро­странённых алюминиевых руд, одинаковы по содержа­нию глинозёма. Некоторые содержат его свыше 60%, но такие месторождения довольно редки. Обычно количество глинозёма в бокситах не превосходит 35—50%. Профессор А. Н. Кузнецов и Е. И. Жуковский в 1915 году разрабо­тали способ, позволяющий получать чистый глинозём не только из таких руд, но даже из простых глин, в которых глинозёма имеется всего лишь 20—30%. Запасы простых глин на земле огромны, поэтому метод Кузнецова—Жуков­ского имеет большое значение. Сущность способа чрез­вычайно проста. Боксит или глина, смешанная с окисью кальция и углём, расплавляется в электрической или доменной печи. Глинозём, содержащийся в глине, при этом соединяется с окисью кальция и всплывает в виде шлака над дышащей огнём массой. Обычно при производстве металла шлак представляет собой побоч­ный продукт. Здесь же именно он идёт в дальнейшую обработку. Получившееся в шлаке соединение глинозёма с окисью кальция легко растворяется в водном растворе соды, из которого осаждают водный глинозём. Разъедине­ние глинозёма и воды осуществляется тем же путём, что и в методе Байера.

Выдающимся русским химиком А. А. Яковкиным в 20-х и 30-х годах нашего столетия был разработан ещё один способ получения глинозёма из низкосортных бокситов. Этот способ носит название сухого щелочного способа и заключается в том, что боксит, смешанный с известняком и содой, подвергается нагреванию (спеканию) в больших цилиндрических вращающихся печах. Под влиянием высо­кой температуры глинозём боксита взаимодействует с со­дой, образуя в продуктах реакции химическое соедине­ние — алюминат натрия, хорошо растворимый в воде. Другие составные части спекшейся массы в воде не рас­творимы. Это даёт возможность отделить алюминий от примесей в виде раствора алюмината. Из раствора алю­мината выделяют затем кристаллы водного глинозёма, ко­торые после прокаливания (для удаления влаги) и идут для получения металлического алюминия. Способ, разра­ботанный А. А. Яковкиным, имел огромное значение для развития советской алюминиевой промышленности.

В строительстве и других сферах сегодня активно используется алюминиевый лист. Его широкая распространенность объясняется перечнем привлекательных эксплуатационных качеств. Чтобы заказать требуемое количество листов подходящих размеров и характеристик, достаточно обратиться в …

Сейчас появляется все больше современных и необычных материалов используемых в строительстве или в сельскохозяйственной промышленности, но наибольшим спросом пользовался и пользуется алюминиевый профиль самого различного сечения. При этом, больше всего …

Профиль из алюминия по внешнему виду представляет собой конструкцию из металла заданной формы. Современные методы производства позволяют изготавливать продукции различной конфигурации: треугольного, круглого, прямоугольного сечения. . Профиль – основа прочного …

добыча алюминия в малайзии

добыча алюминия в малайзии

добыча алюминия в малайзии; add to cart. добыча алюминия в малайзии. исследуем и производим высокоэффективную щековую дробилку серии hj, на основе передовых технологии внутри Китая и за рубежом. Данная дробилка включается

Добыча алюминия из глины в домашних условиях как

05/09/2019  Добыча алюминия из глины в домашних условиях как бизнес идея сначала потребует подготовки …

Алюминиевая руда — добыча в России и мире,

Различия по насыщенностиСпособы Добывания алюминияОбработка полученной РудыДобыча алюминия в миреАлюминий в РоссииПрименение алюминияВ основе своей достойными упоминания являются лишь три вида руд, с которыми нужно работать, если вы занимаетесь добычей алюминия. Да, данный химический элемент очень и очень распространен, и его можно найти также в других соединениях (их насчитывают около двух с половиной сотен). Однако, наиболее рентабельной, в силу весьма высокой концентрации, добыча будет именно из бокситов, алунитов и нефелинов. Нефелины являются щелочным образование

добыча алюминия в малайзии

добыча алюминия в малайзии; Добыча алюминия из глины в домашних условиях как бизнес. Sep 05, 2019 Добыча алюминия из глины в домашних условиях как бизнес идея сначала потребует подготовки

алам сурия капитал добыча угля в малайзии

добыча железной в Малайзии добыча железной в Малайзии. . По данным U.S. Geological Survey, мировая добыча железной руды в 2009 году составила 2,3 млрд тонн (рост на . добыча угля лесов нового выпускника . 10.20.11 Добыча бурого угля …

Добыча алюминия из глины в домашних условиях как

18/03/2017  Современные времена удивительны, в том смысле, что, огромное количество инноваций (ноу хау …

作者: Крестьянин

добыча стальной руды малайзии

добыча железной руды Малайзиикамень моя дробилки из малайзии. Добыча железной руды в Малайзии карьер дробилка машины в Малайзии на продажу назад 6 ч Малайзия ка

полевой шпат добыча в малайзии

добыча полевого шпата в Малайзии полевой шпат добыча в Малайзии дробилка Китай. полевой шпат дробилка для продажи в малайзии покупка продажаб у дробилка ипр 300

добыча стальной руды малайзии

добыча железной руды Малайзиикамень моя дробилки из малайзии. Добыча железной руды в Малайзии карьер дробилка машины в Малайзии на продажу назад 6 ч Малайзия ка

Добыча алюминия из глины в домашних условиях как

18/03/2017  Современные времена удивительны, в том смысле, что, огромное количество инноваций (ноу хау …

作者: Крестьянин

добыча угля малайзии

Малайзия отменит запрет на добычу бокситов. 20190219 Добыча бокситов основной руды, используемой для плавки алюминия, в Малайзии началась для удовлетворения высокого спроса со стороны Китая после того, как соседняя

Добыче железной руды компании в Малайзии из

добыча железной руды машина в малайзии. jual мобильные дробилки в малайзии Китай , Дробилка в Индии , железной руды в Малайзии . [Живой чат]

добыча Малайзии — ouderraad-catharina.be

Добыча железной руды в малайзии. Добыча железной руды тыс тонн 500 000+ 100 000-500 000 10 000-99 999 1 000-9 999 0-999 Список стран по добыче железной руды основан на данных Геологической службы США Малайзия 800 2008 30 Норвегия Flag of . добычи …

Объем добычи нефти в Малайзии 2020. Take-profit.org

Объем добычи нефти в Малайзии составил 634 bbl/d/1k в 2020 году. Узнайте, на каком месте находится Малайзия по добыче сырой нефти среди других стран.

Полезные ископаемые Европы

В настоящее время открыты 21 нефтегазоносных бассейнов, общей площадью более 2,8 млн. кв.км. Отдельных нефтяных месторождений — 752, газовых — 854. Газ — в Великобритании, Норвегии, Нидерландах …

Добыча алюминия: месторождения и способы

В чистом виде алюминия в природе практически нет, потому добывают его из алюминиевой руды. В земной коре ее содержание составляет около 9%. Сегодня насчитывается порядка 250 разновидностей минеральных соединений …

Добыча и производство алюминия в России

Добыча алюминия. Минералов, в составе которых было в свое время обнаружено наличие данного металла, существует огромное количество. Ученые пришли к выводу, что данный металл можно добывать из более, чем 250 минералов …

добыча Малайзии — ouderraad-catharina.be

Добыча железной руды в малайзии. Добыча железной руды тыс тонн 500 000+ 100 000-500 000 10 000-99 999 1 000-9 999 0-999 Список стран по добыче железной руды основан на данных Геологической службы США Малайзия 800 2008 30 Норвегия Flag of . добычи …

добыча угля малайзии

Малайзия отменит запрет на добычу бокситов. 20190219 Добыча бокситов основной руды, используемой для плавки алюминия, в Малайзии началась для удовлетворения высокого спроса со стороны Китая после того, как соседняя

Добыча и производство алюминия в России

Добыча алюминия. Минералов, в составе которых было в свое время обнаружено наличие данного металла, существует огромное количество. Ученые пришли к выводу, что данный металл можно добывать из более, чем 250 минералов …

Добыче железной руды компании в Малайзии из

добыча железной руды машина в малайзии. jual мобильные дробилки в малайзии Китай , Дробилка в Индии , железной руды в Малайзии . [Живой чат]

добыча бокситов в Малайзии

Месторождение карьера в Малайзии. карьер дробилки компании в Малайзии карьер компании в малайзии Карьера и свой бизнес #бизнес за рубежом 14072017 15 . добыча золота и разработка карьеров в .

Добыча алюминия: месторождения и способы

В чистом виде алюминия в природе практически нет, потому добывают его из алюминиевой руды. В земной коре ее содержание составляет около 9%. Сегодня насчитывается порядка 250 разновидностей минеральных соединений …

Полезные ископаемые Европы

В настоящее время открыты 21 нефтегазоносных бассейнов, общей площадью более 2,8 млн. кв.км. Отдельных нефтяных месторождений — 752, газовых — 854. Газ — в Великобритании, Норвегии, Нидерландах …

Объем добычи нефти в Малайзии 2020. Take-profit.org

Объем добычи нефти в Малайзии составил 634 bbl/d/1k в 2020 году. Узнайте, на каком месте находится Малайзия по добыче сырой нефти среди других стран.

Как производится алюминий

Как устроено производство алюминия в мире: добыча бокситов, производство глинозема, производство криолита, производство первичного алюминия, производство алюминиевых сплавов, а также переработка алюминия

Дробление продажа алюминия добыча в Аргентине

Добыча алюминия из глины в домашних условиях как . Получить поддержку . Дробление и шлифовка руды Турция Дробление . Obtenir le prix. дробление боксита на шамот абразивность. дробление боксита на шамот абразивность. Добыча и

История содержания и способы получения алюминия

Алюминий — самый распространенный на земле металл. Запасы его в два раза превышают запасы железа. Соединения алюминия встречаются повсюду, но металл настолько тщательно маскируется, что о его присутствии в горных породах и минералах догадаться нелегко.   Трудно предположить, что алюминий содержится даже в обычной буро-рыжей глине. Еще больше алюминия содержится в белой (каолине) и особенно в бокситовой глине (бокситах). Металл находится в этих осадочных породах в виде оксида алюминия — глинозема. Из глинозема состоит очень твердый минерал — корунд. Некоторые его разновидности являются драгоценными камнями. Среди них — прозрачный кроваво-красный рубин и василькового цвета сапфир. С непрозрачным мелкозернистым корундом в быту приходится встречаться довольно часто: ведь он применяется в качестве абразивного материала для точильных камней и шлифовальных шкурок.   Соединения алюминия содержанием входят в состав квасцов — минеральной породы, как известно из истории алюминия, применявшейся древними греками еще в V веке до н. э. для закрепления красителей на тканях. Поскольку квасцы надежно и прочно связывали красители с тканью, этот минерал называли «алюменом», то есть «вяжущим». Впоследствии, как гласит история алюминия, когда были открыты свойства металлов, скрывающийся в квасцах, его первоначально называли «алюменом», затем «алюмнием» и, наконец, «алюминием». В России алюминий назывался также «глинием». В толковом словаре В. И. Даля можно прочитать: «Алюминий, алюмий… щелочной металл глиний, основа глинозема, глины; так же, как основа ржавчины железо; а яри — медь».   Почему же, находясь буквально под ногами, алюминий так долго скрывал себя от человеческих глаз такой ценный универсальный металл? Во-первых, алюминий не встречается в самородном виде, как золото или серебро; во-вторых, его нельзя выплавить из руды, как, скажем, плавление меди или олова. Алюминий можно получить только с помощью сложных химических реакций и так называемым электролитическим способом. Но как же в таком случае был изготовлен исторический алюминиевый сосуд чуть ли не два тысячелетия назад, о котором рассказывает в «Естественной истории» Плиний Старший?   Один из мастеров Древнего Рима явился однажды перед императором Тиберием с небольшим сосудом в руках. Красота, легкость и пластичность металла, из которого был сделан сосуд, поразили императора. Но, узнав, что изобретатель изготовил его из глины, Тиберий страшно испугался, решив, что широкое распространение нового металла может если не обесценить, то значительно понизить цены на серебро и золото. Было принято «мудрое» решение: изобретателя обезглавить, а мастерскую сравнять с землей.   Разумеется, это легенда истории алюминия, но не исключено, что попытки выделить таинственный металл из глинозема были еще в глубокой древности. Легенда истории алюминия осталась лишь отголоском неведомого нам события. Но как бы там ни было — путь этого легкого металла к человеку оказался не из легких. В истории алюминия было множество попыток и подбора способов получить алюминий, чтобы выделить металл из глинозема, но все они были безуспешными. Только в 1825 году датскому ученому Г. Эрстеду удалось наконец получить небольшое количество металла. Продолжая начатые им опыты, немецкий ученый Ф. Велер разработал вначале способ получения алюминия в виде небольших зерен, а затем и монолитной массы.   На первых порах алюминия производилось совсем немного, и ценился он дороже золота. Из него делали дорогие ювелирные украшения, пуговицы, оправы для лорнетов и очков, то есть алюминий использовался в изделиях, в которых легкость металла считалась одним из достоинств.   Начало промышленного производства алюминия было положено в 1855 году, когда во французском городе Руане был открыт завод, получивший алюминий химическим способом. В этом же году на Всемирной парижской выставке посетители могли видеть довольно крупные слитки из алюминия. Хотя за внешнее сходство алюминий и приравнивали к серебру, называя его «серебром из глины», по цене он далеко обогнал серебро, так как стоил в пять раз дороже его. Позже, с развитием производства, цены на алюминий стали падать, но он еще долго продолжал оставаться относительно дорогим металлом. Только в конце прошлого века, когда в 1886 году был изобретен электролизный способ получения алюминия, он постепенно становится дешевым и широко распространенным металлом, находит самое разнообразное применение в технике, быту, строительстве и архитектуре, изобразительном искусстве.   Впервые, гласит история, алюминий с помощью электролиза был получен в России в 1913 году Н. А. Пушкиным, Э. X. Дишлером и М. С. Максименко. Но промышленное его производство было осуществлено только в 1921 году на Урале.   Самым распространенным сырьем для производства алюминия являются боксит и глина каолин. Боксит содержит от 40 до 60% глинозема (оксида алюминия), до 10% оксида кальция, до 15% оксида кремния и до 15% оксида железа, которое окрашивает его в красновато-бурый цвет. Известен курьезный случай, когда окрашенный солями железа боксит ошибочно приняли за «бедную» железную руду. Под таким названием собранные еще в прошлом веке образцы боксита хранились в одном из музеев на Урале. Когда в 30-е годы нашего столетия был проведен тщательный анализ образцов, этикетку пришлось сменить: из бедной железной боксит стал богатой алюминиевой рудой. Позже на базе месторождений этой руды был открыт крупный алюминиевый завод.   Способы получения алюминия на современном производстве состоит из следующих операций. Вначале бокситная (оксида алюминия) или каолиновая глина поступает на глиноземный завод, на котором из нее химическим способом удаляют примеси, а затем обжигают, чтобы удалить воду. Очищенный глинозем (оксиды алюминия) представляет собой белый сухой порошок. В таком виде его отправляют на алюминиевый завод, где в него добавляют креолит — минерал, снижающий температуру плавления и увеличивающий электропроводность. Смесь помещают в электролизную ванну и нагревают до 900— 1000°С. В процессе электролиза положительно заряженные частицы алюминия осаждаются на катодах. Полученный металл называется первичным алюминием; он содержит незначительное количество различных примесей, основными из которых являются железо и кремний. Первичный алюминий вновь расплавляют и вновь подвергают электролизу. Этот процесс называется рафинированием. Рафинированный металл состоит на 99,99% из алюминия. Порой эти показатели бывают еще более высокими.

Алюминий, нахождение в природе | Технологии Металловъ

По распространенности в земной коре алюминий занимает первое место среди металлов и третье место среди всех элементов (после кислорода и кремния), на его долю приходится около 8,8% массы земной коры. Алюминия вдвое больше, чем железа, и в 350 раз больше, чем меди, цинка, хрома, олова и свинца вместе взятых! Алюминий входит в огромное число минералов, главным образом, алюмосиликатов, и горных пород. Соединения алюминия содержат граниты, базальты, глины, полевые шпаты и др. Но вот парадокс: при огромном числе минералов и пород, содержащих алюминий, месторождения бокситов — главного сырья при промышленном получении алюминия, довольно редки. В России месторождения бокситов имеются в Сибири и на Урале. Промышленное значение имеют также алуниты и нефелины.

Важнейший минерал алюминия – боксит, смесь основного оксида AlO(OH) и гидроксида Al(OH)₃. Крупнейшие месторождения боксита находятся в Австралии, Бразилии, Гвинее и на Ямайке; промышленная добыча ведется и в других странах. Богаты алюминием также алунит (квасцовый камень)(Na,K)₂SO₄·Al₂(SO₄)₃·4Al(OH)₃, нефелин (Na,K)₂O·Al₂O₃·2SiO₂. Всего же известно более 250 минералов, в состав которых входит алюминий; большинство из них – алюмосиликаты, из которых и образована в основном земная кора. При их выветривании образуется глина, основу которой составляет минерал каолинит Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O. Примеси железа обычно окрашивают глину в бурый цвет, но встречаются и белая глина – каолин, которую применяют для изготовления фарфоровых и фаянсовых изделий.

Изредка встречается исключительно твердый (уступает лишь алмазу) минерал корунд – кристаллический оксид Al₂O₃, часто окрашенный примесями в разные цвета. Его синяя разновидность (примесь титана и железа) называется сапфиром, красная (примесь хрома) – рубином. Разные примеси могут окрашивать так называемый благородный корунд также в зеленый, желтый, оранжевый, фиолетовый и другие цвета и оттенки.

В качестве микроэлемента алюминий присутствует в тканях растений и животных. Существуют организмы-концентраторы, накапливающие алюминий в своих органах, — некоторые плауны, моллюски.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с вашим системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

a Сравнительное исследование гидрометаллургических процессов

Труды 3-го Всемирного конгресса по машиностроению, химии и материаловедению (MCM’17)

Рим, Италия — 8-10 июня 2017 г.

Документ № MMME 133

ISSN : 2369-8136

DOI: 10.11159 / mmme17.133

MMME 133-1

Извлечение алюминия из каолина: сравнительное исследование

Гидрометаллургических процессов

Константина Кириакогона, Технический университет Иоанна Гимнопулуза 2000, Панамский университет им. Афин, Школа горно-металлургического машиностроения.

Iroon Polytechniou 9 — Зографос, Афины, Греция

[email protected]; [email protected]; [email protected]

Аннотация — Увеличение спроса на алюминий во всем мире повышает интерес к разработке альтернативных технологий для производства глинозема

из небокситных источников, особенно глины. В данной статье исследуется извлечение алюминия из каолина путем выщелачивания с использованием

водных растворов кислот и оснований в качестве выщелачивающих агентов.Для этого исследования использовался сырой каолин, добытый на острове Милос в Греции.

Перед выщелачиванием сырой каолин прокаливали; прокаливание приводит к дегидроксилированию каолинита, который является основной минералогической фазой каолина

, и его превращению в метакаолин, аморфную фазу Al-Si, из которой легко выщелачивается алюминий. Прокаливание

неочищенного каолина, использованного в этой работе, проводили при 850 ° C в течение 2 часов, учитывая, что эти условия были определены как оптимальные в соответствующем экспериментальном исследовании

.Выщелачивание алюминия из прокаленного каолина проводили водными растворами минеральных кислот

(HCl, HNO3 и h3SO4), органических кислот (C2h3O4, C2h5O2 и C6H8O7) и оснований (NaOH, KOH и Nh5OH). Все эксперименты по выщелачиванию

проводились в постоянных условиях, независимо от используемого выщелачивающего агента. Согласно результатам экспериментов, кислоты оказались на

более эффективными при извлечении алюминия, чем основания. Однако экстракция алюминия сопровождалась одновременной экстракцией Si

, который представляет собой важную примесь для производства глинозема из насыщенного раствора.Основываясь на этом соображении, щавелевая кислота

была выявлена ​​как наиболее эффективный выщелачивающий агент, обеспечивающий извлечение более 75% алюминия и менее 5% кремния.

Ключевые слова: каолин, алюминий, извлечение, выщелачивание

1. Введение

Глобальный рост спроса на алюминий повышает интерес к разработке альтернативных технологий для производства

алюминия из бедных руд. В этом направлении во многих

странах были проведены интенсивные исследования и инженерные работы по извлечению глинозема из различных природных небокситных источников, особенно из глин [1-3].Глины

— многочисленные минералы, состоящие в основном из алюмосиликатных минералов со следами оксида железа и оксидов щелочных металлов [4].

Среди различных глин каолин кажется более привлекательным кандидатом для производства глинозема из-за высокого содержания алюминия

. Каолин состоит в основном из каолинита с репрезентативной химической формулой Al2O3.2SiO2.2h3O,

, который представляет собой двухслойный силикатный минерал, типичный для группы каолинов.Основными загрязнителями каолина являются кварц и слюда

(10-45%), а также оксид железа (1-10%) [4].

Извлечение глинозема из каолина широко исследовалось с помощью ряда кислотных и щелочных гидрометаллургических процессов.

. Предлагается выщелачивание алюминия из кальцинированных каолинитовых глин растворами HCl или h3SO4 с последующим осаждением / кристаллизацией

солей алюминия и их термическим разложением с образованием глинозема [2].Кроме того, процесс спекания сульфата аммония

исследуется для извлечения алюминия, а также выщелачивания с помощью серной кислоты

и растворов сульфата аммония [5]. Однако существует мало информации о сравнении различных процессов

, используемых для извлечения алюминия из глин.

Целью данного исследования является сравнение эффективности ряда выщелачивающих агентов при извлечении алюминия из прокаленного каолина

и получение предварительного понимания взаимодействий между различными выщелачивающими агентами и прокаленным каолином

, которые влияют на эффективность процесса. .

2. Материалы и методы

В этом исследовании в качестве сырья использовался образец сырой каолиновой глины с острова Милос, Греция. Образец каолина

был измельчен до размера частиц менее 250 мкм перед прокаливанием. Химический анализ каолина (таблица 1):

Microsoft Word — Inside _Eng ._. Doc

% PDF-1.6 % 1 0 obj > эндобдж 4 0 объект > поток 2010-01-03T09: 38: 20 + 03: 002010-01-03T09: 38: 20 + 03: 002010-01-03T09: 38: 20 + 03: 00PScript5.dll Version 5.2application / pdf

Microsoft Word — Inside _Eng ._. doc

Администратор

uuid: a534cf03-3363-4cab-956a-adec8f136efduuid: 8e61ca9d-f467-42da-be46-2689883b3914 Acrobat Distiller 8.0.0 (Windows) конечный поток эндобдж 217 0 объект > / Кодировка >>>>> эндобдж 2 0 obj > эндобдж 198 0 объект > эндобдж 197 0 объект > эндобдж 106 0 объект > эндобдж 73 0 объект > эндобдж 58 0 объект > эндобдж 26 0 объект > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 25 0 объект > поток hlToPOZ @ XH϶wKLL | -H`F) z.OE2: h5R Գ] DzC # .4¼Ys2S [1? K $ | zsHhpd (⺚ I $ «U * 2

Метод экстракции алюминия с хлоридом

Практически весь алюминий в США производится из импортных бокситов или глинозема. В этой стране есть однако, более чем достаточные внутренние ресурсы нефокситового глинозема, которые могли бы уменьшить зависимость от иностранных источников. Как по экономическим причинам, так и по соображениям безопасности, федеральное правительство давно проявляло интерес к разработке альтернативной технологии, которая позволила бы использовать эти ресурсы.

В 1927 году Горное бюро опубликовало сравнительное исследование по извлечению алюминия из глины с помощью серной, азотной и соляной кислот. Исследования глинозема были возобновлены во время Второй мировой войны, когда Defense Plant Corporation профинансировала четыре пилотных исследования на заводе, а Национальное бюро стандартов при спонсорской поддержке Армейского корпуса связи исследовало процесс HCl для извлечения глинозема из каолинитовой глины.

В 1973 году Горное управление было инициировано программой по оценке технического и экономического потенциала нескольких процессов производства глинозема из внутренних источников.Процесс HCl-глина был признан лучшим применением существующей технологии. В то же время были проведены лабораторные исследования альтернативных технологий, которые могли бы избежать некоторых недостатков процессов HCl.

Ключевой операцией процесса HCl-глина является термическое разложение гексагидрата хлорида алюминия (ACH) до конечного продукта — оксида алюминия. Этот этап является энергоемким, и жизнеспособность процесса повысилась бы, если бы потребность в энергии для разложения была уменьшена.Один из возможных способов достижения снижения — это модифицировать процесс таким образом, чтобы при его водных операциях производился не ACH, а основной хлорид с составом между ACH и оксидом алюминия.

В процессе HCl-глина каолин кальцинируется до аморфной смеси оксида алюминия и кремнезема. Прокаленный каолин выщелачивают раствором HCl, а алюминий растворяют по следующей реакции:

Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3h3O …………………………………………………. (1)

Раствор AlCl3 испаряется или барботируется газообразным HCl, и образуется твердое вещество, AlCl3 · 6h3O.

Во время лабораторного исследования на выщелачивании HCl кальцинированной глины, иногда кажущаяся экстракция Al2O3, была больше чем 100 pct. Исследование данных показало, что алюминий можно растворить из каолина с помощью растворов, содержащих меньше HCl, чем требуется для реакции 1. Полученные растворы содержали основной хлорид алюминия.

При поиске в литературе были обнаружены сообщения о растворимости Al (OH) 3 и Al2O3 в растворах AlCl3. Исследование Брейля определило состав нескольких кристаллических основных хлоридов алюминия, полученных длительным старением смесей Al (OH) 3, AlCl3 и h3O при различных температурах.

Образование основных хлоридов алюминия может быть представлено любой из следующих реакций;

(½) Al2O3 + YHCl = Al (OH) xCly + (3/2-X) h3O ………………………………………… .. (2)

(X / 6 ) Al2O3 + (Y / 3) AlCl3 + (X / 2) h3O = Al (OH) xCly ……………………………………… (3)

где X + Y = 3. Реакция 2 является общим выражением для реакции 1 и приводит к основному хлориду, когда реакционноспособный Al2O3 находится в избытке. Когда X больше 3/2, коэффициент для h3O становится отрицательным, и вода расходуется по мере того, как реакция идет вправо.Уравнение 3 выражает прямую реакцию AlCl3 с Al2O3, которая также потребляет воду. Значение Y представляет собой молярное отношение Cl: Al. Это соотношение будет использоваться в качестве индикатора состава. Например, Cl: Al для ACH равно трем, для оксида алюминия оно равно нулю, а основные хлориды являются промежуточными.

Целями этого исследования было определение наилучшего соотношения Cl: Al для извлечения алюминия из кальцинированного каолина и определение того, какие основные твердые частицы хлорида алюминия могут быть извлечены из насыщенного раствора, если таковые имеются.

Материалы Оборудование и процедуры

Необработанная глина была получена от Theile Kaolin Co., Сандервилль, Джорджия, и является типичным представителем очень крупных месторождений каолинитовой глины восточной Джорджии. Глину сушили в течение 48 часов при 100 ° C, измельчали ​​дисковым пульверизатором до размера минус 60 меш и перемешивали. Анализ с помощью комбинации методов влажной химии и эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой дал результаты, показанные в таблице 1.

Высушенную глина прокалили перед выщелачиванием.Прокаленная глина содержала 41,1% Al2O3. В испытаниях по определению влияния времени и температуры прокаливания образец глины весом 70–100 г в открытом тигле помещали в предварительно нагретую электрическую печь. По истечении указанного времени тигель вынимали и давали ему остыть на воздухе. Для более крупных образцов глину обжигали от 4 до 8 часов.

Испытания на выщелачивание, как одноступенчатые, так и противоточные, проводили в котле из стеклянной смолы объемом 0,5 или 1 л, обогреваемом электрическим кожухом и вентилируемым через конденсатор с водяным охлаждением.Загрузку прокаленной глины и выщелачивающий раствор помещали в котел, нагревали до кипения и перемешивали в течение заданного времени. Испытание завершали вакуумной фильтрацией горячего содержимого котла на воронке Бюхнера. Осадок на фильтре промывали тремя порциями по 100 мл воды, подкисленной до pH 3 с помощью HCl. Объединенные фильтрат и промывной раствор упаривали, чтобы сконцентрировать содержащиеся соли алюминия. При первых признаках кристаллизации жидкости давали остыть при комнатной температуре в течение ночи.Кристаллы отфильтровывали из жидкости, промывали суспендированием в пропаноле, повторно фильтровали и сушили на воздухе. Остаток от выщелачивания, объединенный фильтрат и кристаллы были проанализированы на содержание Al, Cl и основных примесей Fe, Mg, P, Ca, Na и K.

В испытаниях использовали HCl и ACH категории «Х.ч.».

Результаты и обсуждение

Влияние времени и температуры прокаливания

Влияние термической обработки на кислотную растворимость каолинита хорошо известно.Натуральный минерал устойчив к воздействию кислот. При нагревании до 400 ° C каолинит практически не изменяется, за исключением незначительных потерь свободной влаги. Между 425 ° и 525 ° C и в зависимости от степени кристалличности структура каолинита разрушается и теряет гидратную воду, составляющую теоретически 13,95%. Полученный материал почти аморфен для дифракции рентгеновских лучей, а содержащийся в нем оксид алюминия почти полностью растворим в кислотах. При дальнейшем нагревании никаких заметных изменений не происходит примерно до 900 ° C, когда начинают образовываться муллит, гамма-оксид алюминия и кристобалит.В этот момент растворимость кислоты резко снижается.

Окно растворимости между температурами прокаливания от 500 ° до 850 ° C показано на рисунке 1. Нижняя кривая показывает потерю веса сухого каолина после нагревания до указанных температур. Верхняя кривая представляет собой процент алюминия, извлеченного выщелачиванием 26% HCl. Такой же тип поведения ожидался, когда первоначальные эксперименты проводились с выщелачивающим агентом AlCl3 для каолина, прокаленного при температурах в пределах окна.Плохая воспроизводимость результатов экстракции привела к контролируемому исследованию кальцинирования. Результаты этого исследования также показаны на рисунке 1.

Температура прокаливания была критической для извлечения алюминия из каолина 30-процентным раствором AlCl3. В отличие от плато растворимости, экстракция AlCl3 увеличивалась с увеличением температуры до тех пор, пока не произошло резкое снижение при более чем 850 ° C.

Влияние времени прокаливания при 850 ° C на экстракцию изучалось в диапазоне 0.От 25 до 9 часов. Экстракцию алюминия определяли для раствора AlCl3 с концентрацией 30% и достигли постоянного уровня для каолина, прокаленного в течение более 1 часа. Для образцов, прокаленных в течение 9 ч, снижения экстрактивности, вызванного переобжариванием, не наблюдалось. Все последующие испытания на выщелачивание проводились с глиной, прокаленной при 850 ° C в течение 4-8 часов.

Одностадийное выщелачивание и кристаллизация

Были проведены три серии испытаний на выщелачивание с загрузками от 25 до 200 г кальцинированной глины и 72 г AlCl3 в виде 10-, 20- или 30-процентного раствора.Количество выщелачивающего вещества для каждой серии составляло 720, 360 или 240 г, а исходное соотношение Cl: Al для всего материала в реакторе выщелачивания для каждого испытания варьировалось от 2,18 до 0,75 в пределах серии. Все исследуемые растворы поддерживали при кипении и перемешивали в течение 2 ч. Результаты этих испытаний показаны на рисунке 2. Извлечение алюминия варьировалось от 57 до 87 pct и увеличивалось с увеличением концентрации AlCl3 в выщелачивающем растворе при постоянном исходном Cl: Al. Экстракция уменьшалась, когда исходное Cl: Al уменьшалось для каждой концентрации AlCl3.Максимальное извлечение алюминия достигается за счет выщелачивания с высоким исходным соотношением Cl: Al и высокой концентрацией хлорида.

Нижняя линия на рисунке 2 показывает взаимосвязь между Cl: Al беременной жидкости и исходным соотношением. Полученные соотношения щелоков были параллельны исходному Cl: Al и примерно на 0,2 единицы выше. На соотношение щелоков не влияла концентрация AlCl3 в выщелачивающем растворе.

В тестах с начальным соотношением Cl: Al менее примерно 1.5, трудности возникли из-за высокого начального содержания твердых веществ. Проблема усугублялась по мере того, как испытания продолжались, и вода потреблялась в реакции 3. Фильтрация и промывка больших количеств остатка от выщелачивания также были затруднены.

Время, необходимое для растворения, было определено в серии испытаний с 30% AlCl3 и исходным Cl: Al 1,8. При продолжительности испытаний от 0,5 до 16 часов экстракция алюминия составила 83 процента за 1 час и не увеличилась более чем на расчетную экспериментальную ошибку в 3 процента за 16 часов.

Состав твердых веществ, полученных выпариванием и охлаждением одностадийных беременных щелоков, был плохо воспроизводимым, с отношениями Cl: Al в диапазоне от 3,0 до 1,4 и приблизительно коррелировали с соотношением щелоков. В ходе испытаний с начальным соотношением ниже 1,4 твердые продукты не получали, поскольку проблема плотности пульпы усугублялась все более вязкими насыщенными растворами, которые имели тенденцию к перенасыщению.

Лучшие условия для одностадийного выщелачивания показаны в таблице 2.Использование выщелачивающей жидкости из 30% AlCl3 и начального отношения Cl: Al, равного 2,2, дало лучший компромисс между высокой экстракцией алюминия и низким соотношением Cl: Al щелока. Щелоки достаточно легко фильтровались, и при выпаривании образовывались кристаллы основного хлорида.

Важным результатом одностадийного выщелачивания является концентрация алюминия в насыщенном растворе. Выщелачивающая жидкость из 30% AlCl3 в тестах, приведенных в таблице 2, изначально была чуть ниже своей концентрации насыщения 31%, что эквивалентно концентрации алюминия 6.3 пкт. Беременные щелоки от одноступенчатых испытаний не были проанализированы на алюминий перед разбавлением с промывочной водой, но от количеств растворенного глинозема концентрация алюминия щелока была значительно выше чем 6.3 pct. Поскольку содержание алюминия в технологических растворах HCl-глина ограничивается насыщенным AlCl3, более высокая концентрация алюминия, возможная с помощью основных хлоридных растворов, имеет важное потенциальное преимущество в виде уменьшения размера технологического оборудования.

Противоточное выщелачивание и кристаллизация

Противоточное выщелачивание было изучено как средство избежания компромисса, который был необходим при одностадийном выщелачивании между экстракцией с высоким содержанием глинозема и низким соотношением Cl: Al.Метод противотока также должен избегать высокой плотности пульпы и связанных с этим проблем с транспортировкой. Была выбрана трехступенчатая операция выщелачивания.

Общая схема противоточного выщелачивания показана на рисунке 3. Обожженная глина поступает в массив слева и движется вправо. Выщелачивающий агент перемещается сверху вниз. Для получения промежуточных составов, необходимых для дублирования непрерывной трехступенчатой ​​операции противоточного выщелачивания, требуется девять периодических испытаний.Важный жидкий поток поступает в качестве выщелачивающего агента на стадию 3А и выходит из стадии 1С. Этот щелок контактировал три раза со все более богатой глиноземом рудой и представляет собой насыщенный щелок от противоточного выщелачивания. Важный твердый поток поступает при 1 ° C и выходит при 3 ° C, где он представляет собой остаток от конечного выщелачивания.

Состав и количество выщелачивающей жидкости и количество кальцинированной глины были выбраны таким образом, чтобы общее соотношение Cl: Al было ниже 1,5, что было очень проблематично при одностадийных испытаниях.Чтобы обеспечить достаточное количество воды для реакции при сохранении концентрации хлорида, выбранным выщелачивателем был не раствор AlCl3, а HCl. При надлежащем балансе выщелачивающего вещества и глины вся HCl будет израсходована на первой стадии выщелачивания и даст выщелачивающую жидкость AlCl3 для второй стадии. Весь алюминий в конечном беременном растворе был получен из глины.
В качестве выщелачивающего агента было выбрано 110 г (103 мл) 15-процентной HCl, и были проведены три испытательные серии с загрузкой кальцинированной глины 40, 50 и 60 г, что соответствовало начальному соотношению Cl: Al приблизительно 1.4, 1.1 и 0.9. Каждое испытание на выщелачивание проводили в течение 2 часов, и суспензию фильтровали без промывания. Остаток передавали в следующий тест справа, а фильтрат — в следующий тест ниже. Только последний остаток из теста 3С был промыт перед анализом для определения экстракции алюминия.

В таблице 3 приведены результаты испытаний противоточного выщелачивания. Экстракция алюминия 93,4% для теста с начальным соотношением Cl: Al 1,41 значительно лучше, чем это было возможно при одностадийном выщелачивании, и сравнима с 95%, достигнутым в процессе HCl-глина.Отношение Cl: Al ликера для всех трех испытаний было примерно на 0,4 единицы выше исходного отношения. При фильтрации щелоков от остатков выщелачивания возникало несколько проблем, за исключением испытания с начальным соотношением Cl: Al 0,94. Этот раствор был очень вязким, и его было трудно фильтровать. Концентрации алюминия в беременных щелоках колебались от 4,2 до 5,4 процента.

Твердые вещества, полученные при выпаривании и охлаждении щелоков с соотношением Cl: Al 1,8 и 1,5, были кристаллическими и мелкими и имели соотношение Cl: Al, равное 1.15. Была получена картина дифракции рентгеновских лучей, которая соответствовала картине, данной Брейлем для соединения, которое она идентифицировала как 5AlCl3 · 8Al (OH) 3 · 37,5h3O. Из раствора с соотношением Cl: Al 1,30 получить твердое вещество не удалось. Испарение только увеличивало его вязкость и давало сироп, напоминающий перенасыщенный органический раствор или концентрированную коллоидную суспензию.

Хотя приготовление Брейлем вышеуказанного соединения, которое здесь обозначено как ACHH, включало старение в течение длительного времени, исследования авторов показали, что его можно воспроизводимо получить из основных растворов хлорида алюминия с соотношением Cl: Al в диапазоне 2.От 0 до 1,4 испарением до начала кристаллизации и охлаждения. Из растворов с верхним пределом диапазона полученное твердое вещество представляет собой смесь ACH и ACHH. На нижнем уровне образование сиропа является проблемой. Решение с коэффициентом 1,8 почти идеально подходит для однофазного ACHH. Чистый ACHH, приготовленный для исследований термического разложения, кристаллизовали из раствора с соотношением Cl: Al 1,6 и получали растворением алюминиевой дроби в HCl.

Очистка и исследования растворимости

Уровни основных примесей в ACHH, полученных в результате противоточного выщелачивания глины с соотношением Cl: Al щелока, равным 1.5 приведены в таблице 4.

Концентрации выражены в процентах примесного оксида в оксиде алюминия, полученном из ACHH. Технические характеристики глинозема клеточного сорта приведены для сравнения. Эти спецификации были разработаны подкомитетом Руководящего комитета Промышленного / Горнодобывающего бюро для программы мини-заводов по производству глинозема. Если из ACHH будет производиться клеточный продукт, необходимы значительные улучшения. Бегло исследовали три возможных метода улучшения чистоты ACHH.

Методика промывки кристаллов пропанолом принята из экспериментальной целесообразности. Была предпринята попытка очистки путем повторного растворения промытого пропанолом ACHH в воде, перекристаллизации и второй промывки пропанолом. Была отмечена некоторая очистка, но ACHH значительно растворился в пропаноле. Противоточное промывание спиртом, насыщенным ACHH, возможно, но не исследовалось.

Были предприняты попытки удалить железо из беременных жидкостей экстракцией растворителем с аминовыми экстрагентами, но они оказались безуспешными, поскольку растворы не содержали достаточного количества свободного хлорида для образования хлорокомплексов железа, которые могли бы экстрагировать амины.

Третий подход очистки был частично успешным. Беременный раствор подвергали электролитическому восстановлению, чтобы восстановить содержащееся в нем железо до состояния двухвалентного железа. Затем раствор упаривали и кристаллизовали. Причиной восстановления железа до двухвалентного состояния было замедление замещения алюминия железом в кристаллической решетке ACHH. Уменьшение количества замещения трехвалентного железа также должно позволить более совершенный рост кристаллов и уменьшить включение других примесей. Уровень железа в ACHH был снижен на две трети с помощью этого метода, и было отмечено незначительное уменьшение других примесей.Проблемы, в том числе утечки воздуха в оборудование, не позволяют поддерживать более 90-95% растворенного железа в двухвалентном состоянии во время кристаллизации.

Большая концентрация алюминия в щелоке основного хлорида по сравнению с щелоком HCl-глины является важным технологическим преимуществом. Тесты на выщелачивание не были оптимизированы для высокой концентрации щелока. Чтобы определить максимально достижимую концентрацию алюминия, использовали серию синтетических щелоков с соотношением Cl: Al в диапазоне от 2.Были приготовлены от 4 до 1,2, выпаривались до начала кристаллизации и хранились в плотно закрытых флаконах при комнатной температуре от 4 до 6 недель, после чего анализировались твердые вещества и надосадочные жидкости. Твердая фаза, контактирующая с жидкостями с более высоким соотношением, представляла собой смесь ACHH и ACH; с жидкостями с более низким соотношением образовался другой основной хлорид, дифрактограмма которого была определена Брейлем как AlCl3 · 4Al (OH) 3 · 7,5h3O. При средних соотношениях щелоков от 2,0 до 1,5 твердые вещества были однофазными ACHH, а концентрация алюминия в надосадочной жидкости составляла 9.От 3 до 10.9 процентов.

Термическое разложение ACHH

Образец чистого ACHH, полученного, как описано ранее, был отправлен в группу термодинамики Исследовательского центра Бюро в Олбани. С помощью сканирующей дифференциальной калориметрии были проведены сравнительные определения энергии, необходимой для разложения как ACHH, так и ACH до гамма-оксида алюминия. Результаты показали, что для разложения ACHH требуется всего 61,6% энергии столько же, сколько для ACH. Это очень значительное снижение, потому что примерно половина общей потребности в энергии процесса HCl-глина расходуется на стадии разложения.

Обсуждение и выводы

В результате этого исследования были сделаны следующие основные выводы;

1. Около 90% содержания глинозема в кальцинированной каолиновой глине можно выщелачивать раствором AlCl3 или субстехиометрической HCl с получением щелочного хлоридного раствора.
2. Температура прокаливания имеет решающее значение. Около 850 ° C является наилучшим показателем для выщелачивания глины основным хлоридным методом. Это отличается от стандартного выщелачивания HCl, при котором можно использовать широкий диапазон температур прокаливания.
3. Потенциальная концентрация алюминия в щелоке, содержащем основной хлорид, примерно на 75% выше, чем возможная концентрация алюминия в щелоке от стандартного выщелачивания HCl.
4. Основной хлоридный щелок от противоточного выщелачивания можно кристаллизовать с получением соединения 5AlCl3 · 8Al (OH) 3 · 37 · 5h3O.
5. Энергия, необходимая для разложения ACHH до глинозема, составляет около 62% от энергии, необходимой для ACH, полученного в процессе HCl-глина.

Это исследование следует рассматривать как предварительную попытку возможной разработки нового процесса извлечения алюминия из глин.Требуется гораздо больше исследований, прежде чем можно будет предложить предварительную технологическую схему. Хотя противоточное выщелачивание, вероятно, является лучшим подходом для этой системы, необходимы подробные исследования по оптимизации, чтобы сбалансировать экстракцию с концентрацией алюминия в щелоке, соотношением Cl: Al и простотой фильтрации и кристаллизации.

обработка алюминия | История, горное дело, переработка и факты

Обработка алюминия , подготовка руды для использования в различных продуктах.

Алюминий, или алюминий (Al), представляет собой серебристо-белый металл с температурой плавления 660 ° C (1220 ° F) и плотностью 2.7 грамм на куб. См. Самый распространенный металлический элемент, он составляет 8,1% земной коры. В природе он химически соединен с кислородом и другими элементами. В чистом виде он мягкий и пластичный, но его можно легировать многими другими элементами для повышения прочности и обеспечения ряда полезных свойств. Сплавы алюминия легкие, прочные и поддаются формовке практически всеми известными процессами обработки металлов. Их можно отливать, соединять разными способами и легко обрабатывать, и они допускают широкий спектр отделок.

Помимо низкой плотности, многие области применения алюминия и его сплавов основаны на его высокой электрической и теплопроводности, высокой отражательной способности и устойчивости к коррозии. Своей коррозионной стойкостью он обязан сплошной пленке оксида алюминия, которая быстро растет на возникающей поверхности алюминия, подверженной воздействию воздуха.

История

Раннее использование и извлечение

До 5000 г. до н. Э. Люди в Месопотамии изготавливали прекрасную керамику из глины, которая в основном состояла из соединения алюминия, а почти 4000 лет назад египтяне и вавилоняне использовали соединения алюминия в различных химических веществах и лекарствах.Плиний ссылается на alumen , известное сейчас как квасцы, соединение алюминия, широко используемое в древнем и средневековом мире для фиксации красителей в текстильных изделиях. К 18 веку глинозем на основе земли был признан потенциальным источником металла.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчас

Английский химик Хамфри Дэви в 1807 году попытался извлечь металл. Несмотря на неудачу, он убедился, что оксид алюминия имеет металлическую основу, которую он назвал алюминий , а позже заменил на алюминий .Название было сохранено в Соединенных Штатах, но изменено на алюминий во многих других странах.

Датский физик и химик Ганс Кристиан Эрстед в 1825 году наконец произвел алюминий. «Он образует, — сообщил Эрстед, — кусок металла, который по цвету и блеску несколько напоминает олово».

Несколько лет спустя Фридрих Велер, немецкий химик из Геттингенского университета, создал металлический алюминий в виде частиц размером с булавочную головку и впервые определил следующие свойства алюминия: удельный вес, пластичность, цвет и стабильность на воздухе.

Алюминий оставался лабораторной диковинкой до тех пор, пока французский ученый Анри Сент-Клер Девиль не объявил о серьезном усовершенствовании метода Веллера, которое позволило «булавочным головкам» Велера объединяться в комки размером с мрамор. Процесс Девиля стал основой алюминиевой промышленности. Алюминиевые слитки, изготовленные на Javel Chemical Works и выставленные в 1855 году на Парижской выставке Universelle, представили публике новый металл.

Хотя тогда о свойствах алюминия было известно достаточно, чтобы указать на многообещающее будущее, стоимость химического процесса производства металла была слишком высока, чтобы обеспечить широкое использование.Но важные улучшения в настоящее время привели к прорывам на двух фронтах: во-первых, был улучшен процесс Девиля; и, во-вторых, разработка динамо-машины сделала доступным большой источник энергии для электролиза, который оказался весьма успешным в отделении металла от его соединений.

Работа Холла и Эру

Современный электролитический метод производства алюминия был открыт почти одновременно и совершенно независимо Чарльзом Мартином Холлом из США и Полем-Луи-Туссеном Эру из Франции в 1886 году.(По странному совпадению оба мужчины родились в 1863 году и оба умерли в 1914 году.) Суть процессов Холла-Эру были идентичны и остаются основой современной алюминиевой промышленности. Очищенный оксид алюминия растворяют в расплавленном криолите и подвергают электролизу постоянным током. Под действием тока кислород оксида алюминия откладывается на углеродном аноде и выделяется в виде диоксида углерода, в то время как свободный расплавленный алюминий, который тяжелее электролита, откладывается на углеродной футеровке в нижней части ячейки.

Холл сразу осознал ценность своего открытия. 9 июля 1886 года он подал заявку на патент США и энергично работал над разработкой этого процесса. С другой стороны, Эру, хотя он подал заявку на патенты несколькими месяцами ранее, по-видимому, не осознавал значение этого процесса. Он продолжил работу над вторым успешным процессом, позволившим получить сплав алюминия и меди. К счастью, в 1888 году австрийский химик Карл Йозеф Байер открыл улучшенный метод получения чистого глинозема из бокситовых руд с низким содержанием кремния.

Холл и группа бизнесменов основали Pittsburgh Reduction Company в 1888 году в Питтсбурге. Первый слиток был разлит в ноябре того же года. Спрос на алюминий вырос, и в Нью-Кенсингтоне, штат Пенсильвания, был построен более крупный восстановительный завод, который к 1894 году использовал вырабатываемое паром электричество для производства одной тонны алюминия в день. Потребность в дешевой гидроэлектроэнергии в изобилии привела молодую компанию на Ниагарский водопад, где в 1895 году он стал первым заказчиком нового энергоблока Ниагарского водопада.

За короткое время спрос на алюминий превзошел самые оптимистичные ожидания Холла. В 1907 году компания сменила название на Aluminium Company of America (Alcoa). До Второй мировой войны он оставался единственным производителем первичного алюминия в США, но в течение полувека в Соединенных Штатах было 15 первичных производителей.

Европейская промышленность

Нойхаузен, Швейцария, является «рассадником» европейской алюминиевой промышленности. Там, чтобы воспользоваться гидроэнергией, получаемой от водопадов Рейна, Эру построил свой первый завод по производству алюминия и бронзы, который позже стал алюминиевым промышленным предприятием Актиен-Гезельшафт.British Aluminium Company Limited, организованная в 1894 году, вскоре осознала богатство дешевой электроэнергии, доступной в Норвегии, и сыграла важную роль в строительстве алюминиевого завода в Стонг-фьорде в 1907 году, а затем и в Вигеланде. Во Франции Société Électrométallurgique Française, также основанное на патенте Эру, было основано около Гренобля около 1888 года. В 1899 году в Ленде, Австрия, был запущен алюминиевый завод. спрос, и несколько плавильных заводов начали производство с использованием электроэнергии, произведенной с помощью пара.Позже СССР начал производить значительное количество алюминия на Уральском промышленном комплексе, и к 1990 году первичный металл производился в 41 стране мира. Крупнейший в мире алюминиевый завод (мощность один миллион тонн в год) расположен в сибирском городе Братск.

Что на самом деле экстракция алюминия влияет на окружающую среду — RecycleNation

Из всех природных элементов Земли алюминий является третьим по величине ресурсом на нашей планете в необработанном виде. Очень ценная алюминиевая руда, имеющая довольно скромное происхождение — мягкая, красная, богатая минералами порода, называемая бокситом, содержит бемит, диаспор и гиббсит, а также глину, гидроксиды железа и свободный кремнезем. Ежегодно во всем мире добывается более 130 миллионов тонн бокситов, и текущие оценки показывают, что у нас достаточно запасов, чтобы обеспечить нас в течение следующих 400 лет. В тропических, субтропических и вулканических регионах с отличным дренажем под железистым поверхностным слоем лидерами по производству бокситов по-прежнему являются Азия (включая Китай и Индию), Центральную и Южную Америку (включая Венесуэлу, Бразилию, Ямайку, Гайану и Суринам). Россия, Африка, Исландия и Австралия.Фактически, Land Down Under удовлетворяет почти одну треть нашего общего мирового спроса.

Процесс добычи Открытые горные работы (также известные как открытые, открытые или вскрытые), при которых большие участки земли выкапываются относительно близко к поверхности с целью удаления ценных материалов, что позволяет рабочим находить бокситы-сырцы . Затем материал транспортируется на плавильный или восстановительный завод, где его помещают в щелочную химическую ванну с гидроксидом натрия для растворения желаемого металла при очень высоких температурах.После фильтрации и последующего нагревания смеси до 1000º C в расплавленный раствор добавляют криолит. Затем с помощью электролиза (введение очень сильного электрического тока) сжиженный алюминий можно успешно извлекать, очищать и разливать в твердые слитки. Примерно 1 тонна оксида алюминия производится из каждых 4 тонн добытого боксита.

Изделия из алюминия Моющее средство для стирки, цемент, аспирин, кровля, банки из-под соды, сайдинг, свечи зажигания, контейнеры из фольги, пленка, макияж, бытовая техника, люминесцентные лампы, посудомоечные машины, покрытия посуды, химикаты, дезодорант, полировка компаунды, бытовой сайдинг, антациды, зубная паста, различные виды транспортных средств (включая автомобили, военные автомобили, самолеты, морской транспорт и поезда).

Воздействие на окружающую среду

В целом весь процесс преобразования бокситов-сырцов в алюминий невероятно энергоемкий, требующий большого количества электроэнергии, воды и ресурсов для производства (это основная причина, по которой электростанции строятся исключительно для поддержки алюминия). промышленность). Поскольку чистая алюминиевая руда настолько стабильна, для производства конечного продукта требуется невероятное количество электроэнергии, и, по крайней мере, в США половина потребляемой энергии при плавке обеспечивается за счет угля, одного из самых печально известных источников топлива, загрязняющих окружающую среду. .EPA заявляет, что выброс перфторуглеродов в процессе плавки алюминия в 9 200 раз более вреден, чем углекислый газ, с точки зрения их влияния на глобальное потепление. Когда боксит добывается из земли, в процессе добычи удаляется вся местная растительность в районе добычи, что приводит к потере среды обитания и пищи для местных диких животных, а также к значительной эрозии почвы. Остающийся едкий красный шлам и токсичные хвосты рудников обычно откладываются в вырытых карьерах, где они в конечном итоге просачиваются в водоносные горизонты, загрязняя местные источники воды.Выбросы парниковых газов во время плавки и обработки (которые, как было установлено, покрывают окружающие регионы токсичными парами) включают двуокись углерода, перфторуглероды, фторид натрия, двуокись серы, полициклические ароматические углеводороды и обширный список других проблемных элементов. Твердые частицы, выделяющиеся во время обработки, которые, как известно, ухудшают качество воздуха, включают побочные продукты сгорания, едкие аэрозоли, пыль бокситов, известняк, обугленную известь, глинозем и натриевую соль.

По сравнению с производством первичного алюминия из сырого боксита, переработка старого алюминия потребляет всего 5% энергии и выделяет всего 5% парниковых газов.Бесконечно пригодный для вторичной переработки алюминий не теряет своей целостности, даже если его многократно переплавляют, к тому же весь процесс вторичной переработки может быть осуществлен менее чем за 60 дней. Переработка всего четырех ящиков пива, содержащих в общей сложности 96 банок, позволяет сэкономить достаточно энергии, чтобы ноутбук мог работать более месяца. Алюминий экономично перерабатывать и приносит стабильный доход муниципалитетам (несмотря на колебания цен на металлолом), а также благотворительным организациям и общественным организациям. Свалки по всему миру продолжают оставаться последним местом упокоения бесконечного количества алюминиевых банок для напитков, которые при сжигании загрязняют воздух токсичными соединениями и полностью разлагаются до 500 лет.Перерабатывая уже произведенные алюминиевые материалы, можно сэкономить драгоценное пространство на свалках, и не будут образовываться новые отходы!

Алюминий

Переработка бокситовой руды: Алюминий содержится в различных количествах в природе в виде алюмосиликатов. (содержит алюминий, кремний и кислород) в различных типах глина. По мере выветривания минералы постепенно разрушаются. в различные формы гидратированного оксида алюминия, Al 2 O 3 .xH 2 O, известный как боксит. Боксит очищают с помощью процесса Bayer Process . Первый руда смешивается с горячим концентрированным раствором гидроксида натрия. NaOH растворяет оксиды алюминия и кремния, но не другие примеси, такие как оксиды железа, которые остаются нерастворимыми. Нерастворимые материалы удаляют фильтрацией. Раствор, который теперь содержит оксиды алюминия и кремний затем обрабатывают, пропуская углекислый газ через решение.Углекислый газ образует слабокислый раствор углекислого газа. кислота, которая нейтрализует гидроксид натрия после первой обработки. Эта нейтрализация избирательно осаждает оксид алюминия, но оставляет силикаты в растворе. Снова используется фильтрация для разлуки. После этого очищенный оксид алюминия нагревается до испарения воды. Алюминий в металлической форме очень трудно получить используя некоторые из традиционных химических методов с участием углерода или окись углерода в качестве восстановителей для восстановления алюминия ионы к металлическому алюминию.Один из самых ранних и дорогостоящих методов в 1850 г. должен был восстановить хлорид алюминия металлическим натрием до получают металлический алюминий и хлорид натрия. (Натрий металлический не легко получить). В результате некоторые из первых алюминиевых металл был превращен в украшения. Процесс Холла-Эру: В 1886 году американец Чарльз Холл (23 года) и Пол Эру, француз (23 года), одновременно и независимо разработал процесс, который до сих пор используется для производства металлического алюминия.Очищенный оксид алюминия смешивают с криолитом, смесью фторида натрия и фторида алюминия и нагревают примерно до 980 градусов Цельсия, чтобы расплавить твердые частицы. Смесь плавится при температура намного ниже, чем у оксида алюминия. Горячая расплавленная смесь подвергается электролизу при низком напряжении 4-5 вольт, но большой ток 50-150 тысяч ампер. Алюминий ионы восстанавливаются до металлического алюминия на катоде (стороны и дно электролизера).На аноде кислород производится из оксидных ионов. Материал анода — углерод форма графита, который также окисляется и подлежит замене довольно часто. Электроэнергия, используемая для производства алюминия, относительно высока. No related posts. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * ➤