Alumínium

Alumínium-oxid - vízmentes alumínium-oxid Al2O3 - egy por, amelynek az átlagos méretű gömb alakú granulátumok 50-200 mikron. Az alumínium-oxidot széles körben használják az elektrofarfar és az ultrafarfar (a korundon alapuló) fő összetevőjeként, és független anyagként nagyfeszültségű, nagyfrekvenciás szigetelők, kondenzátorok, vákuum sűrű csomópontok (biztosítékhollok, nátriumlámpák, A félvezető burkolatok, az antennák egybeesnek, az integrált áramköröknek és másoknak..

Alumina termelése

A legtöbb ásványi anyagok és ércek alapanyagok az alumínium-oxid megszerzéséhez: Alunitok, Kaolins, Nethelinika és Boxitok. Az ólákból származó alumínium-oxidot három alapmódban végezzük: elektrolitikus, sav és lúgos.

Az alumínium-oxid előállításának leggyakoribb módszere a Bayer módszer, egy osztrák mérnök, aki élt és dolgozott az oroszországi Tsaristban. Oroszországban, a bauxitból származó alumínium-oxid megszerzése mellett a szintereléstechnika is érvényes. .

Ezt követően a fennmaradó oldatot intenzív keveréssel bepároljuk, és ismét feloldhatjuk a bauxitokban található alumínium-oxidot.

Az alumínium-oxid előállítása az alábbi műveletekből áll:

1. Bauxit érc előállítása speciális malmokban: zúzás, csiszolás, lúg és mész hozzáadása
2. Boxitite feldolgozás alkáli
3. Az aluminát oldat piros lejtésétől való elválasztás mosással
4. Az aluminát vizes oldatának bomlása
5. Alumínium-hidroxid felszabadulás
6. Calcination (dehidratálás) szilícium-hidroxid

Az alumínium-oxid előállításának módjának használata lehetővé teszi az alumínium-oxid szilárd kémiai vegyületét, amely csak akkor olvad, ha 2050 fokos hőmérsékletet ér el. Az alumínium-oxid termelési technológiája a szintereléssel a következők: az érc Sach ki a kemencében, amíg szilárd aluminátot kapunk, amelyet ezután szóda vagy víz oldatával kiszivárgunk.

A kapott nátrium-aluminát oldatos oldatát szén-dioxiddal bontjuk le, amelynek eredményeképpen alumínium-hidroxidot kapunk.

Az alumínium-oxid (szinterelés) száraz alkáli technológiája lehetővé teszi, hogy kiemelje az alumínium-oxidot az alacsony minőségű bauxitból, a nephower és az aluminitérből. . A kapott oldatot szén-dioxiddal bontjuk le, és alumínium-oxidot és további termékeket kapunk.

Az Alumina fizikai-kémiai tulajdonságai

Az elmúlt évtizedekben az új típusú elektrolizerek (sült anódok és felső áramok) bevezetése miatt legfeljebb 500 Kat kapacitása, az elektrolízis folyamatának automatizálási szintjének növekedése, a hulladékgázok mértéke élesen az alumínium-oxid fizikai és ásványtani jellemzőire vonatkozó fokozott követelmények. A kapott alumínium-oxid minősége a szennyeződések minimális tartalma, a méret (diszperzió) és a fázisösszetétel (α, γ). Jelenleg az országban és külföldön van egy alumínium divíziója a fizikai tulajdonságai a mealy, a homokos (homokos) és a méltatlan alumínium.

A sűrűség jellemzi az alumínium-oxid és a természetes lejtő és az ömlesztett tömeg szögét - az alumínium-oxid képes egy jó hőszigetelő réteg kialakulására az elektrolitkéregen.

Az oldódási sebesség az alumínium minőségének legjelentősebb mutatója. Industrial experience shows that the narrow range of alumina particles + 45-100 μm with a heater closer to 100 μm and the content of α-AL2O3 no more than 10% (the remaining γ-AL2O3) provide good wettability and satisfactory dissolution rate of alumina elektrolitban. Túl kicsi alumínium-oxid por szállítás közben és betöltése elektrolízis fürdőbe, túl nagy alumínium-oxid lassan feloldódik az elektrolitban, a fürdő alján található, és csapadék-süteményeket képez.

Van GOST az Alumina (lásd. asztal. tíz..

Az alkálifém szennyeződések lebomlanak Cryolitit-Alumina olvadékot:

3K2O + 2ALF3 = 6KF + AL2O3, ALF3 a kriolit-gyulladás legdrágább eleme. Az ALF3 bomlása szintén változik a kriolit hozzáállásában a fürdőben, ami az elektrolit hőkapacitásának változásához vezet, és annak hőmérséklete szükséges, szükség van az elektrolit összetételének állandó beállítására és növeli a fluor áramlási sebességét 1 tonna termelésére.

A káros szennyeződés a nedvesség jelenléte (n.P.P.. Ezenkívül a H2O kölcsönhatásba lép az elektrolittal: 2 (NNAF * ALF3) + 3H2O = AL2O3 + 6HF + 2NAF, hidrogén-fluoridot kapunk (HF) - nagyon repülés és káros (méreg) az egészségre és a környezeti gázokra.

Érték P.P.P. 0,8-1,0% a tartalom 25-30% -ának felel meg az αAL2O3 (a TVP-hez), amely megfelel a 100 kg-os fluorid-sók áramlási sebességének. Érték P. P.P. Körülbelül 0,4% az a-al2O3 tartalmának 60-80% -ának felel meg, amely megfelel a 30-40 kg-os fluorid-sók áramlási sebességének. Az első számok megfelelnek a hazai alumínium növények gyakorlatának.

Fém-oxidok, amelyek kevesebb tágulási feszültséggel rendelkeznek, mint az AL2O3, FEO, FE2O3 Si02, TiO2, V2O5 stb., amely az elektrolit alumínium-oxiddal lép be, az elektrolízis során elektrokémiailag lebomlik a fém katódos fémszennyező alumínium felszabadulásával. Lehetőség van az oxidok és a fémes vagy oldott alumínium közötti reakciók áramlása is az Al2O3 előállítására - az áram kimenet csökken. A titán szennyeződések, a vanádium, a króm és a mangán jelentősen csökkenti az alumínium elektromos vezetőképességét, ezért különösen nem kívánatosak az elektromos iparban használt fémekhez.

A P2O5 keveréke kis mennyiségben van jelen Aluminában, az egyik káros. A foszfor csökkenti az alumínium korrózióállóságát, és alacsony koncentrációban növeli a rádiót. Ezenkívül az elektrolit p2O5 jelenléte javítja a szénrészecskék megolvasztását, ami a hab gyenge szétválasztásához vezet, az elektrolit elektromos ellenállásának növekedése és a technológia megsértése.

Az alumínium-oxid szennyeződésének tartalmát szinte teljesen az eredeti hidroxid tisztasága határozza meg, de dobos kemencék használata esetén az AL2O3 minősége megjegyzi (a SiO2 és a FE2O3 tartalmának növekedése) a bélés kopásának és / vagy megsemmisítése miatt A magas hőmérséklet területén.

Az A1 elektrolitikus termelésben a granulomometriáskészítmény fontos - a kapott alumínium-oxid diszperziója.

Egy nagyon kétséges legenda azt mondja, hogy egyszer a római császár Tiberius (42 g. N. E. - 37 g. N. E.) Egy férfi fémes, törhetetlen tálat kapott. A tál anyagát állítólag alumínium-ára (AL2O3) állítjuk elő, és ezért alumínium. Attól tartva, hogy az agyagból származó ilyen fém leértékelheti az aranyat és az ezüstöt, Tiberiust, csak abban az esetben, ha elrendelte, hogy levágja az embert. Természetesen ez a történet nehéz elhinni: a natív alumínium nem található a természetben, és a római birodalom alatt nem lehet olyan technikai eszközök, amelyek lehetővé teszik az alumíniumot a vegyületekből.

A diszperziót, valamint a kémiai összetételt elsősorban az eredeti hidroxid diszperziója határozza meg. Kevesebb mértékben a kalcinációs feltételektől függ. . A 1050 ° C feletti hőmérséklet növekedésével KS kemencék (forráspontos réteg) és 1200 ° C - a dobok esetében, valamint a fűtési sebesség, a pszeudomorfózis és a nagyobb számú kis részecskék megjelenése. Az alumínium-hidroxid csiszolása is van kiszáradása során, főként a 200-400 ° C hőmérséklet-tartományban. Ez az őrlés erősebb, mint a hidroxid fűtési sebessége.

Az alumínium-oxid fázisösszetétele (a γ-AL2O3 és az A-AL2O3 aránya) elsősorban a tüzelés hőmérsékletétől és időtartamától függ. Növelje a tüzelési időt a magas hőmérsékletű övezetben, valamint a meszesedés maximális hőmérsékletének növekedése az αl2O3 tartalmának növekedéséhez vezet.

Nincs követelmény az α-al2O3 tartalmára (lásd. asztal. tíz.1), ugyanakkor az értéke.P.P. Mivel a tanulmányok kimutatták, az értéke. P.P. ≤ 1% az a-al2O3 ≥ 25% tartalmának felel meg a dobkemencékhez és 5-10% forrásban lévő rétegkemencékhez (COP).

Az alumínium-oxid fázisösszetétele meghatározza az elektrolit oldódásának sebességét. A γ-il2O3 módosítását jobban feloldjuk egy kriolit-alumínium-oxid-olvadékban, mint az a-al2O3. Kriolitikus kapcsolatokkal (a.O.) = 3.0 Az oldódási sebesség γаl2O3 magasabb, mint az α-α-а2O3, 1,2-szer, és a.O. = 2.4 Ez a sebesség 2-szer nagyobb.
Oroszországban, a legtöbb hazai alumínium-oxid növényeken, az alumínium-oxid kémiai összetételre megfelel a modern követelményeknek. A fizikai jellemzőkben az enyhe típusú alumínium-oxidnak tulajdonítható. Amerikai növények kapnak és alkalmazzák homok alumínium-oxidot. Az európai és japán növényeket mealy, részben homokos és méltatlan alumínium-oxid használják.

Az alumínium-oxid kialakulásának hője

Alumínium vízmentes oxidja&félénk - nagyon erős kapcsolat. Az oktatás hője&A félénk magasabb, mint az alapvető szennyeződések kialakulásának hője, belépve&félénk az alumínium ércekre. Ez a körülmény lehetővé teszi, hogy kiemelje az alumínium-oxidot az ércekből (corone formájában)&Sy-igen) vagy salakok formájában, a szén alkalmazások helyreállítása&Shy-Si az elemi (metál) állapotba. Az ilyen körülmények között az alumínium-oxid a fémre helyezkedik el&SHY-LA csak jelentéktelen mértékben.

Az alumínium-oxid fő módosításai

. D.. Ez az Al2O3 egyetlen termodinamikailag stabil formája. Az alumínium-hidroxidok hőkezelésével kb. 400 ° C-on kb. 1100-1200 ° C-on γ-módosítással az α-al2O3-hoz való visszafordíthatatlan átalakulás történik, de ennek a folyamatnak a sebessége kicsi, és befejezi a fázisátmenetet, szükség van az ásványi anyagok jelenlétére, vagy a feldolgozás növekedése hőmérséklet 1400-1450 ° C-ig.

. .

The substance, sometimes described as β-Al2O3, is actually not a pure aluminum oxide, but a number of alkaline and cloth aluminates and closed metal with the following shared formulas: MEO • 6AL2O3 and ME2O • 11AL2O3, where meo is calcium oxides, barium , stroncium és t. D., ME2O - nátrium-oxidok, kálium-, lítium és egyéb alkálifém. 1600-1700 ° C-on β-módosításom bomlik az α-al2O3-on és a megfelelő fém oxidját, amely párként felszabadul.

Alkalmazás

GLAZYMEMETALLURGIAL GOST 30559-98 Ez egy kristályos alumínium-oxid por a termeléshez használt különböző módosítások:

• Elektromos szigetelő, elektromos és radioaktermékek, különleges kerámiák, elektrofarfor,
• tűzálló, őrlési és csiszolóanyagok;
• Kiváló minőségű cementek, mint katalizátorok és mások.

Alumínium-oxid (AL2O3), mint a korund. A nagy átlátszó korona kristályokat drágakövekként használják. A szennyeződések miatt a korundot különböző színekben festik: a vörös korund (tartalmazó króm szennyeződéseket) Ruby, kék, hagyományosan - zafírnak nevezik. Az ékszerekben elfogadott szabályok szerint a zafírt kristályos a-α-oxid alumínium bármilyen szín, kivéve a piros. Jelenleg az ékszerkorundum kristályai mesterségesen növekednek, de a természetes köveket még mindig értékelik, bár ez nem különbözik. A korundot tűzálló anyagként is használják. A fennmaradó kristályos formákat szabályként katalizátorként, adszorbensként, inert töltőanyagként használják fizikai vizsgálatokban és vegyiparban.

Az alumínium-oxid alapú kerámiák nagy szilárdságú, tűzálló és zavartalan tulajdonságokkal rendelkeznek, és szintén jó szigetelő. Az integrált áramkörök szubsztrátjainak égőjei, a kerámia csővezetékek, a fogsorok és a t. D.