Fejezet x megszerzése alumíniumoxid agyagból, salak és egyéb nyersanyagok
X. fejezet
Timföldgyártáshoz a agyag,
Salak és más nyersanyagok
§ 45. Eljárás olvasztási redukciónak
Redukáló végezhetjük az érc-olvasztókemencékbe. Attól függően, hogy a csökkentés mértékét redukáló termékek Ferroszilícium vagy szilikátos alyumokaltsievy vas és salak.
Amikor a ferroszilícium olvasztása vas vegyület, titán-szilícium b csökken a szabad állapotban, és oldás
egymással alkotnak ferroszilíciumot. alumínium-oxid során az olvasztási nem áll helyre, és egy kalcium-aluminát végbe a salak. Szilícium-oxid nem teljesen vissza: ez is részévé válik a salak formájában dikalcium-szilikát. A terner diagramon CaO-Al2 O3 -SiO2 (lásd. Ábra. 60) van kialakítva a salak kalcium monoaluminate CaO-Al2 O3. Együtt a salak jelenlétét monoaluminate 12SaO.7Al2 O3. valamint néhány gyengén bomló szóda megoldásokat ZSaO.5Al2 2SaO.Al2 O3 és O3 .5SiO2 (gehlenit). Salakok tartalmaz körülbelül 10-50% AI 2O 3, és nem több, mint 7-8% SiO 2. Amikor olvadó egy kovasavtartalmú vas visszanyert csak egy kis részét a SiO 2.
Szétválasztása Ferroszilícium és salak (vas) alapján a különbség a sűrűség és ülepítő végezzük. A jelenléte a salak dikalcium-szilikát salak oka kiömlése hűtés során (lásd. 30. §).
Miután további őrlés malmok sodoschelochnymi keringő salak Átmosott megoldásokat. Így a bomlása kalcium-aluminát, kíséretében egy átmeneti alumínium-oxid oldatban szerinti reakciók: 12SaO.7Al2 O3 + 12Na2 CO3 + 5H2 O = MNaA1O2 12CaCO3 + + 10NaON; SaO.Al2 O3 + Na 2CO 3 = 2NaA1O2 + CaCO3.
A aluminát oldatot, miután a szilikátmentesítő izolált karbonizálási alumínium-hidroxid.
Ocnovnoy hiánya csökkentése olvasztása elektromos kemencékben - magas energiafogyasztás, amelyről kimutatták, jelentősen csökkenthetők az kombinált módszer. Ennek lényege módszer abban áll, egy kétlépéses hőkezelési nyersanyagok: fűtés az első tétel a forgókemence végezzük és a részleges helyreállítás szén-oxid érc, majd befejeződik egy elektromos csökkentését oxidok, megolvasztjuk, és elválasztjuk olvasztás termékek.
§ 46. A módszer szinterezés mészkő
Ennek alapján a módszer rejlik szinterezés ércet mészkővel átalakítani alumíniumoxid kalcium-aluminát, és szilícium-dioxid -to Dikalcium-szilikát. Mészkő szinterezés eljárás alkalmazható feldolgozásra agyag, kaolin, kianit, szén hamu, salak és bauxit vysokokremnistyh.
A kezdeti töltési zsugorítják rotációs csőkemencében át 1300-1400 ° C-on A samorassypayuschihsya zsugorodik, hogy elérje egy kellően nagy alumínium-oxid extrakciós kimosódás kell lassú hűtés szinterezési hőmérsékleten, közel a szinterelés hőmérsékletét. Amikor a gyors hűtés kapott spektrumokat a finomszemcsés szerkezet, amely több úgynevezett üveg (tömeg kifejezetten nem rendelkező kristályos szerkezet). Ilyen zsugorodás nem képes samorassypaniyu. Nagy kinyerését biztosítsuk alumínium-oxid (85-87%), az arány a CaO: Al2 O3 a szinterelési legyen 1,5-1,6, ami megfelel a kialakulását elsősorban 12SaO.7Al2 O3.
A kapott fritt kilúgozott sodoschelochnym cirkuláló oldat. A maradékot után kimosódás lehet előállításához használt cement.
47. § Acid módon
A fő előnye, hogy a savat lúgos módszerek az a lehetőség, visszavonása a szilícium-dioxidot az elején a folyamat. Mivel inert savak, sav-kezelt szilícium-dioxid egy megoldás nem adja át, és a vas vegyületek az alumínium-oldódó vegyületek savak, szennyező az alumínium-só oldatot.
Következésképpen, a savas módszer alkalmas a feldolgozásra szilícium-gazdag anyag. Ugyanakkor az alapanyag legyen malozhelezistym, mivel az átmenet a vas megoldás nagyban megnehezíti a folyamatot. Így alapanyagok széles körben elterjedtek és kaolin agyag. Szintén végzett vizsgálatok módszerei a savas nepepabotki nefelin, alunit, hamu és derítő nagy hamutartalmú szén- és más nyersanyagok.
Számos módja van a feldolgozás az alumínium savas anyagok, mint a kénsav, salétromsav, solyanokislotny. Alapvető működése a legtöbb módszer a sav: érc kiszáradás, bomlása a kapott savat a vízoldható sóját a megfelelő sav és elkülönítjük az oldhatatlan maradékot, tisztítására a sót a vas vegyületek és más szennyeződések, szétválasztása alumínium-oxid és savregenerálás.
Kiszáradás (dehidráció) gyakran a nyersanyagot tüzelt.
Ahhoz, hogy távolítsa el a kémiailag kötött nedvesség az agyag melegítjük 600-700 ° C; kalcinálás magasabb hőmérsékleten vezet csökkenti a reakció kapacitás agyag.
A következő művelet - bomlása a nyersanyag feldolgozása érc savas oldatban agitátorok, autoklávokban vagy egyéb berendezések. E kezelés következtében az alumínium-oxid oldatba megy formájában a megfelelő savval képzett sóját Al2 (SO4) 3. AICI3. Al (NO 3) 3 és mások. Ami elkülönül a maradék szilícium-dioxid (sishtofa).
A nyers ércet tűz erősen kalcinált anyagot (szén hamu) bővíthető a zsugorított tömény savval, vagy ammónium-szulfáttal (NH 4) 2SO 4.
Tisztítására alumínium vas- vegyületek javasolt számos módszer. Legtöbbjük alapuló különböző oldhatóságuk egyes alumínium-vegyületek és rokon vegyületek a vas. Például, alumínium-oxid solyanokislotnomu módszerrel hajthatjuk be a csapadékot formájában AICI3 .6H2 O hidrogén-klorid oldatot a telítettség, és ezáltal mentes a vas vegyületek, amelyek oldatban maradnak. Más módszerek alapulnak a képesség, a vasvegyületek felületén adszorbeált bizonyos anyagok, amelyek kis mennyiségben vezetünk az oldatba.
A tisztított alumínium-oxid alumínium-só a legtöbb módon izolált kalcinálás. Savas oxidok a kalcinálás átvitel a gázfázisú elnyeli a víz, mint a sav regenerálása érjük.
A feldolgozás az agyag, agyagpala, szén dúsítása Hulladék javasolt rendszer egyesített savas módszer, a fő amelyek áll a szekvenciális shlnchis alumíniumoxid-kezelt nyersanyagot két sav: kénsav első, majd sósav. Az első kezelést az alumínium-oxidot oldunk, mint alumínium-szulfát-oldattal, amelyet a hűtés közben kivált csapadékot elkülönítjük. Mivel az így kapott alumínium-szulfát szennyezett szennyeződések, ez sósavban oldjuk egyidejű telítésével az oldatot gáz alakú HCl-lel. Alumínium-klorid-oldatot alumínium-oxid formájában izoláljuk AICI3 .6H2 O, ahol lényegében minden szennyeződést oldatban maradnak. Alumínium-klorid-hexahidrát kalcináljuk 1100-1200 ° C-on, így alumínium-oxid, amelyet az jellemez, nagy tisztaságú.
Azonban, savas folyamatok képest alkálifém jelentős hátrányai: a szükségességét, hogy sav-rezisztens anyagokból, amelyekből növeli a költséget a berendezés; jelentős ingadozása legtöbb sav, ami hátráltatja a rendes egészségügyi - higiéniai körülmények között;
összetettsége tisztítására alumínium vas- vegyületek;
sok sav a forgalomban.
Sav-lúg módon - javult sav folyamatok. Vezetési e módszerek két vetvey- savas és lúgos. A savas kezelés ága ércet savas oldatban a folyamat jelenik szilícium-dioxid, egy oldatot alumínium só elkülönített „nyers” alumínium-oxid szennyezett vasvegyületek. „Nyers” oxidot feldolgozzuk, hogy a tiszta alumínium-oxid alkáli módszerrel, például a Bayer.
A fő előnye a sav-lúg, mielőtt módon savval - kiküszöbölve külön tisztítási műveletnek, alumínium-vegyületek sói a vas, a fő hátránya, hogy bonyolult a technológiai rendszer.