Оқулық құралы Павлодар (075. 8) Ббк 34. 33 я73 м 27 С. Торайғыров атындағы пму ғылыми кеңесі ұсынған
Алюминий тотығын күйежентектелу әдісімен өндірудің физика - химиялық негіздері
жүктеу/скачать 3,72 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 3.3 Бокситті шикіқұрамды дайындау
3.2 Алюминий тотығын күйежентектелу әдісімен өндірудің физика - химиялық негіздері Бұл әдістің маңызы құрамында кремниі жоғары бокситті сода және әктас қосып жоғарғы температурада күйдіріп жентектеу. Осы күйежентектелеудің нәтижесінде бокситтің құрамындағы алюминий оксиді суда еритін натрий алюминатын (Na2O·Al2O3) құрайды, ал кремнезем аз еритін қос кальцилік силикатты құрайды (2СаО·SiO2). Күйежентектелеу нәтижесінде алынған күйежентекті әрі қарай ерітінділегенде натрий алюминаты күйежентектен ерітіндіге өтеді, ал қос кальцилік силикат ерімейтін түрінде қалдық шламда қалады. Алюминат ерітінділерінен алюминий гидроксидін бөліп алу үшін ерітіндіні көміртегі екі оксиді газдарымен өңдейді. Бұл операция карбондау деп аталады (сурет 3.2).  Сода Боксит Әктас
Ұсату Ұсату Шикіқұрамды дайындау Күйежентектелу СО2 газы Күйежентек Күйежентекті ұсату Ерітінділеу Алюминиат ерітіндісі Қызыл шлам Кремниден ажырату Үйінді Қойюландыру және сүзу Ақ шлам Алюминат ерітіндісі Карбондау
Al(OH)3 Өндіріс сулары Кальциндеу Алюминий тотығы Сурет 3.2 – Бокситті күйежентектелу әдісімен өңдеудің технологиялық сұлбасы 3.3 Бокситті шикіқұрамды дайындау Бокситті шикіқұрамды үш компонентен дайындайды: бокситтен, әктастан және содадан.Сонымен қатар үш компонентен басқа шикіқұрамның құрамына дайындаған кезде айналымдағы басқа өнімдерде түседі, олар: айналымдағы содалы ерітінділер және алюминат ерітінділерін кремниден айыру кезінде пайда болған ақ шлам. Шикіқұрамды дайындағанда төмендегідей молярлық қатынастарды алу мақсатымен есептейді  (3.12)
 (3.13)
Мұндай қаныққан деп аталатын шикіқұрам күйежентекті ерітінділеу кезінде алюминий тотығы Al2O3 мен сілтіні Na2O барынша толық бөліп шығарады. Мұқият ұсақталып және жақсы араластырылған ылғалдылығы 37-42% бокситті шикіқұрам күйежентектелу пештеріне жіберіледі. Бокситті шикіқұрамды 1200-1250 оС аралығында айналатын құбырлы пештерде күйежентектейді. Пештің ішіне шикіқұрамды қойртпақ бүріккіштерінің көмегімен шашып тозаңқондырады. Шикіқұрамды күйжектелеу процессі кезінде мынадай негізгі компонентер қатысады: Al2O3, Na2CO3, Fe2O3, SiO2, CaCO3, TiO2. Алюминий тотығы мен соданың өзара әрекеттесуі 700 оС шамасында басталып, 1150 оС аяқталады. Al2O3 + Na2CO3= Na2O·Al2O3+ СО2  (3.14)
Темір оксиді мен соданың әрекеттесу реакциясы мынадай: Fe2O3+ Na2CO3= Na2O·Fe2O3+ СО2 (3.15)
Бұл реакция шамамен 1000оС аяқталады, реакция өнімі натрий метаферриті (Na2O·Fe2O3) болып табылады. Соданың жетпеушілігінен 900оС - ден жоғары температурада алюминий оксиді натрий метаферритінен темір оксидін төмендегі реакция үлгісі бойынша ығыстырып шығарады. Na2O·Fe2O3+ Al2O3= Na2O·Al2O3+ Fe2O3 (3.16) Кремний оксиді мен натрий карбонатының, яғни соданың өзара әрекеттесу реакциясы 800-820оС арлығында барынша қарқынды жүріп, натрий метасиликатын түзейді SiO2+ Na2CO3= Na2O· SiO2+ СО2 (3.17)
Натрий метасиликаты натрий алюминатымен екінші өзара әрекеттесу реациясына түсіп, 1520 оС балқу температурасында натрий алюмиосиликаты пайда болады (Na2O·Al2O3· SiO2), бұл реакцияның түзілуі процесте керексіз құбылыс. Дегенмен де кальций оксиді бар болғандықтан реакция нәтижесінде кальций силикаты түзеледі CaCO3+ SiO2=2CaO·SiO2+CO2 (3.18)
Титан оксиді жоғары температурада содамен және әктаспен өзара әрекеттесіп, өзіне белгілі мөлшерде сілтімен кальций оксидін қосып титанаттарды құрайды (Na2O·TiO2; және CaO·TiO2). Сонымен күйежентектің негізгі құрамы төмендегідей химиялық қосылыстар. Натрий метаалюминаты Na2O·Al2O3, натрий метаферриті Na2O·Fe2O3 және қос кальцилі силикат 2СаО·SiO2. Натрий метаалюминаты мен метаферриті күйежентекте үзіліссіз бірнеше қатты ерітінділерді түзейді. Күйежентектелу процесінде шикіқұрамның сайма-сайлық қатынасының ауытқуының нәтижесінде басқа да қосылыстардың түзілуі мүмкін, мысалы кальций алюминаты, кальий алюмосиликаты, натрий-кальцилі силикаттар. жүктеу/скачать 3,72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|