การผลิตอลูมิเนียม
บทคัดย่อที่คล้ายกัน:
อิเล็กโทรไลซิสของอลูมิเนียม การกำหนดขนาดขั้วบวก ขนาดขององค์ประกอบโครงสร้างของอุปกรณ์แคโทดสำเร็จรูป การคำนวณวัสดุ ไฟฟ้า และพลังงานของอิเล็กโทรไลเซอร์ ผลผลิต และการใช้วัตถุดิบสำหรับการผลิตอะลูมิเนียม
ความสำคัญทางอุตสาหกรรมของโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก: อลูมิเนียม ทองแดง แมกนีเซียม ตะกั่ว สังกะสี ดีบุก ไทเทเนียม กระบวนการทางเทคโนโลยีสำหรับการผลิตและการแปรรูปโลหะ การใช้เครื่องจักร และระบบอัตโนมัติของกระบวนการ การผลิตทองแดง อลูมิเนียม แมกนีเซียม ไทเทเนียม และโลหะผสมของทองแดง
การกล่าวถึงน้ำมันในผลงานของนักประวัติศาสตร์และนักภูมิศาสตร์สมัยโบราณ น้ำมันในศตวรรษที่ 20 เป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตเชื้อเพลิงและสารประกอบอินทรีย์หลายชนิด กระบวนการทางเทคโนโลยีของการกลั่นน้ำมัน: การใช้ความร้อน การแตกตัวเร่งปฏิกิริยา การปฏิรูป
ใน ปีที่ผ่านมาในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาเทคโนโลยีพิเศษใหม่ ๆ โลหะผสมทนความร้อนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย ซึ่งสามารถต้านทานการเสียรูปพลาสติกเล็กน้อยที่อุณหภูมิสูงโดยไม่ถูกทำลายเป็นเวลานาน
วัสดุเบื้องต้นสำหรับการถลุงเหล็ก การก่อสร้างเตาถลุงเหล็ก. การถลุงเหล็กในเครื่องแปลงออกซิเจน เตาแบบเปิด และเตาไฟฟ้า ผลิตภัณฑ์เตาหลอม การผลิตทองแดงอลูมิเนียม การบำบัดความร้อนและเคมีความร้อนของเหล็ก
ซ่อมรถหลังพาเลทอลูมิเนียมชนวัตถุแข็ง ปัญหาหลักในการเชื่อมอลูมิเนียมและโลหะผสม การเชื่อมด้วยอิเล็กโทรดทังสเตนด้วยกระแสสลับแบบสมมาตร เทคโนโลยีการซ่อมอุปกรณ์การเชื่อม การควบคุมตะเข็บเชื่อม
โลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็กเป็นอุตสาหกรรมที่มีการแข่งขันสูงที่สุดในรัสเซีย นโยบายการลงทุน โลหะและโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็ก: ทองแดง อลูมิเนียม สังกะสี แมกนีเซียม คุณสมบัติทางเทคโนโลยีและทางกล การใช้งานในอุตสาหกรรมและการก่อสร้าง
ลักษณะทั่วไปวิธีการแบบเปียกและแบบแห้งเพื่อบำบัดการปล่อยก๊าซให้บริสุทธิ์ในระหว่างการอิเล็กโทรลิซิสอะลูมิเนียม เคมีของกระบวนการทำความสะอาดก๊าซเปียกและแห้ง ประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับการทำงาน คุณสมบัติของการประมวลผลและการกำจัดโซลูชันผลลัพธ์
พลาสติก (พลาสติก) เป็นวัสดุประเภทอโลหะหลัก คุณสมบัติทางเทคโนโลยีและการดำเนินงานพื้นฐานของพลาสติก วัสดุเทอร์โมพลาสติกและเทอร์โมเซตติง การจำแนกประเภทของพลาสติกขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์หลัก
ระเบียบวิธีสำหรับการวิเคราะห์ทางโลหะวิทยาของโลหะผสมทองเหลือง LA77–2 ภาพร่างโครงสร้างจุลภาคของโลหะผสมที่มีทองแดงนี้ นำแผนภาพสถานะที่ต้องการ ติดยาเสพติด คุณสมบัติทางกลด้วยความเข้มข้นของทองแดงในโลหะผสมทองเหลือง LA77–2
วิธีการผลิตโลหะผสมอะลูมิเนียม-ซิลิคอน กระบวนการลดความร้อนคาร์บอนของซิลิคอนและอะลูมิเนียมออกไซด์ กลไกและจลนศาสตร์ของกระบวนการรีดิวซ์ประจุอะลูมิโนซิลิเกตในองค์ประกอบของซิลิโคอะลูมิเนียมหลายชนิดโดยใช้ตัวรีดิวซ์
ชื่อและประวัติการค้นพบ ลักษณะทั่วไปของอะลูมิเนียม อยู่ในธรรมชาติ อลูมิเนียมอัลลอยด์ รับหล่อจาก อลูมิเนียมอัลลอยด์. การควบคุมคุณภาพการหล่อและการแก้ไขข้อบกพร่อง
ลักษณะสินค้าโภคภัณฑ์ของโลหะที่ไม่ใช่เหล็กและผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโลหะเหล่านั้น ข้อกำหนดสำหรับโลหะและโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กตาม GOST คุณสมบัติทางกายภาพพื้นฐาน (ทองแดง ตะกั่ว สังกะสี ดีบุก นิกเกิล ไทเทเนียม แมกนีเซียม) โลหะผสม โลหะมีตระกูล และโลหะรอง
การแนะนำ. ประมาณ 100 ปีที่แล้ว Nikolai Gavrilovich Chernyshevsky กล่าวเกี่ยวกับอะลูมิเนียมว่าโลหะนี้ถูกกำหนดไว้สำหรับอนาคตที่ดี อลูมิเนียมนั้นเป็นโลหะของลัทธิสังคมนิยม เขากลายเป็นผู้มีวิสัยทัศน์ในศตวรรษที่ 20 อะลูมิเนียมหมายเลข 13 ได้กลายเป็นพื้นฐานของวัสดุโครงสร้างหลายชนิด องค์ประกอบของช่วงที่ 3 และช่วงต่อกลุ่ม IIIA
ลักษณะของอลูมิเนียมและโลหะผสม กระบวนการทางเทคโนโลยีการผลิตอะลูมิเนียมและการใช้ค่าผ่านทางในการผลิต สถานะ อุตสาหกรรมอลูมิเนียมและตลาดอะลูมิเนียมทั่วโลกช่วงปลายปี 2550 – ต้นปี 2551 การใช้อลูมิเนียมและโลหะผสม
องค์ประกอบคุณสมบัติของอิเล็กโทรไลต์ โครงสร้างของไครโอไลท์-อลูมินาละลาย ความหนาแน่นของอิเล็กโทรไลต์อะลูมิเนียม แรงตึงผิว ความดันไออิ่มตัว ผลกระทบของแอโนด: การกระทำเชิงบวกและเชิงลบ แรงดันไฟฟ้าสลายตัว กลไกของกระแสไฟฟ้า
การจำแนกประเภทของโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก คุณลักษณะของการแปรรูป และขอบเขตการใช้งาน การผลิตอะลูมิเนียมและคุณสมบัติของมัน การจำแนกประเภทของวัสดุไฟฟ้า ความแตกต่างของพลังงานระหว่างตัวนำโลหะกับเซมิคอนดักเตอร์และไดอิเล็กทริก
การวิเคราะห์เปรียบเทียบคุณสมบัติของวัสดุสำหรับการผลิตเส้นใยและเทอร์โมคัปเปิล ลักษณะของทังสเตนและการออกแบบเทอร์โมคัปเปิ้ลเป็นระบบตัวนำที่ไม่เหมือนกัน คุณสมบัติและขอบเขตการใช้งานของลวดเทอร์โมคัปเปิล: อลูมิเนียม, โครเมล, โคเปล
วิธีการผลิต
อลูมิเนียม
แม้ว่าอะลูมิเนียมจะเป็นโลหะที่พบมากที่สุดในโลกของเรา รูปแบบบริสุทธิ์มันไม่สามารถพบได้บนโลก เนื่องจากมีฤทธิ์ทางเคมีสูง อะตอมของอลูมิเนียมจึงเกิดสารประกอบกับสารอื่นได้ง่าย อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถหา "โลหะมีปีก" ได้โดยการถลุงแร่ในเตาเผา เช่น ที่เกิดขึ้นกับเหล็ก กระบวนการผลิตอะลูมิเนียมมีความซับซ้อนกว่ามากและขึ้นอยู่กับการใช้พลังงานไฟฟ้าจำนวนมหาศาล ดังนั้นโรงถลุงอะลูมิเนียมจึงถูกสร้างขึ้นใกล้กับแหล่งไฟฟ้าขนาดใหญ่ซึ่งส่วนใหญ่มักจะเป็นโรงไฟฟ้าพลังน้ำที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษ สิ่งแวดล้อม. แต่สิ่งแรกก่อน
การทำเหมืองแร่อะลูมิเนียม
การผลิตโลหะแบ่งออกเป็นสามขั้นตอนหลัก: การสกัดแร่บอกไซต์ - แร่ที่มีอลูมิเนียม, การแปรรูปเป็นอลูมินา - อะลูมิเนียมออกไซด์และในที่สุดการผลิตโลหะบริสุทธิ์โดยใช้กระบวนการอิเล็กโทรไลซิส - การสลายอะลูมิเนียมออกไซด์ให้เป็น ส่วนประกอบภายใต้อิทธิพลของ กระแสไฟฟ้า. จากบอกไซต์ 4-5 ตันจะได้อลูมินา 2 ตันซึ่งผลิตอลูมิเนียมได้ 1 ตัน
แร่อะลูมิเนียมในโลกมีหลายประเภท แต่แร่อะลูมิเนียมเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตโลหะนี้ เป็นหินที่ประกอบด้วยอะลูมิเนียมออกไซด์เป็นส่วนใหญ่ผสมกับแร่ธาตุอื่นๆ อะลูมิเนียมถือว่ามีคุณภาพสูงหากมีอะลูมิเนียมออกไซด์มากกว่า 50%
อะลูมิเนียมอาจแตกต่างกันอย่างมากจากกัน โครงสร้างของพวกมันแข็งและหนาแน่นหรือหลวมและร่วน สี - ตามกฎแล้วอิฐแดงแดงหรือน้ำตาลเนื่องจากมีส่วนผสมของเหล็กออกไซด์ ด้วยปริมาณธาตุเหล็กต่ำ บอกไซต์จึงมีสีขาวหรือสีเทา แต่บางครั้งก็มีแร่สีเหลือง เขียวเข้มและมีความหลากหลายด้วยเส้นเลือดสีน้ำเงิน แดงม่วงหรือดำ
ปริมาณสำรองอะลูมิเนียมประมาณ 90% ของโลกกระจุกตัวอยู่ในประเทศเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน ซึ่ง 73% อยู่ในห้าประเทศ ได้แก่ กินี บราซิล จาเมกา ออสเตรเลีย และอินเดีย กินีมีอะลูมิเนียมมากที่สุด - 5.3 พันล้านตัน (28.4%) ในขณะที่พวกเขา คุณภาพสูง, บรรจุ จำนวนขั้นต่ำสิ่งสกปรกและนอนเกือบบนพื้นผิว
ส่วนใหญ่แล้วจะทำการขุดแร่อะลูมิเนียม วิธีการเปิด- โดยใช้อุปกรณ์พิเศษ แร่จะถูก “ตัด” ทีละชั้นจากพื้นผิวโลกและขนส่งเพื่อแปรรูปต่อไป อย่างไรก็ตาม มีสถานที่หลายแห่งในโลกที่แร่อะลูมิเนียมอยู่ลึกมากและต้องสร้างเหมืองเพื่อสกัดมัน - หนึ่งในเหมืองที่ลึกที่สุดในโลก "Cheremukhovskaya-Glubokaya" ตั้งอยู่ในรัสเซียในเทือกเขาอูราล ความลึก 1,550 เมตร
การผลิตอลูมินา
ขั้นตอนต่อไปในห่วงโซ่การผลิตคือการแปรรูปแร่บอกไซต์เป็นอลูมินา - นี่คืออลูมิเนียมออกไซด์ Al2O3 ซึ่งเป็นผงที่เปราะบางสีขาว วิธีหลักในการผลิตอลูมินาในโลกคือวิธีของไบเออร์ซึ่งค้นพบเมื่อกว่าร้อยปีที่แล้ว แต่ยังคงมีความเกี่ยวข้องในปัจจุบัน - ประมาณ 90% ของอลูมินาในโลกผลิตด้วยวิธีนี้ วิธีนี้ประหยัดมาก แต่สามารถใช้ได้เฉพาะเมื่อประมวลผลอะลูมิเนียมคุณภาพสูงที่มีสิ่งเจือปนค่อนข้างต่ำ - ส่วนใหญ่เป็นซิลิกา
วิธีการของไบเออร์มีพื้นฐานมาจากสิ่งต่อไปนี้: อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์แบบผลึกซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแร่บอกไซต์ จะละลายได้ดีในสารละลายที่อุณหภูมิสูง โซดาไฟ(ด่างกัดกร่อน, NaOH) ที่มีความเข้มข้นสูง และเมื่ออุณหภูมิและความเข้มข้นของสารละลายลดลง จะเกิดการตกผลึกอีกครั้ง สารแปลกปลอมที่รวมอยู่ในองค์ประกอบของบอกไซต์ (ที่เรียกว่าบัลลาสต์) จะไม่ผ่านเข้าไปในรูปแบบที่ละลายน้ำได้หรือตกผลึกใหม่และตกตะกอนก่อนที่จะเกิดการตกผลึกของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ ดังนั้นหลังจากการละลายอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์แล้วจึงสามารถแยกบัลลาสต์ออกได้ง่าย - เรียกว่าโคลนแดง
อนุภาคขนาดใหญ่ของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์สามารถแยกออกจากสารละลายได้อย่างง่ายดายโดยการกรอง ล้างด้วยน้ำ ตากแห้ง และเผา - นั่นคือให้ความร้อนเพื่อเอาน้ำออก นี่คือวิธีการได้รับอลูมินา
อลูมินาไม่มีวันหมดอายุ แต่ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะจัดเก็บเนื่องจากมีโอกาสดูดซับความชื้นเพียงเล็กน้อยดังนั้นผู้ผลิตจึงต้องการส่งไปจัดเก็บโดยเร็วที่สุด การผลิตอลูมิเนียม. ขั้นแรก อลูมินาจะซ้อนกันเป็นกองที่มีน้ำหนักมากถึง 30,000 ตัน - ผลลัพธ์ที่ได้คือเค้กชั้นสูงถึง 10-12 เมตร จากนั้นพายจะถูก "หั่นเป็นชิ้น" และบรรทุกเพื่อส่งไปยังตู้รถไฟ - โดยเฉลี่ยแล้วรถคันหนึ่งมีน้ำหนักตั้งแต่ 60 ถึง 75 ตัน (ขึ้นอยู่กับประเภทของรถเอง)
มีอีกวิธีที่พบได้น้อยกว่ามากในการรับอลูมินา - วิธีการเผาผนึก สาระสำคัญของมันคือการได้รับ วัสดุแข็งจากวัสดุที่เป็นผงที่อุณหภูมิสูงขึ้น บอกไซต์ถูกเผาด้วยโซดาและหินปูน - พวกมันจับซิลิกาเข้ากับซิลิเกตที่ไม่ละลายน้ำซึ่งแยกออกจากอลูมินาได้ง่าย วิธีนี้มีราคาแพงกว่าวิธีของไบเออร์ แต่ในขณะเดียวกันก็ทำให้สามารถแปรรูปแร่บอกไซต์ที่มีซิลิกาเจือปนที่เป็นอันตรายในปริมาณสูง
ไครโอไลท์
อลูมินาทำหน้าที่เป็นแหล่งโลหะโดยตรงในกระบวนการผลิตอะลูมิเนียม แต่เพื่อสร้างสภาพแวดล้อมที่กระบวนการนี้จะเกิดขึ้น จำเป็นต้องมีองค์ประกอบอีกหนึ่งอย่าง นั่นคือไครโอไลท์
เป็นแร่ธาตุหายากจากกลุ่มฟลูออไรด์ธรรมชาติที่มีองค์ประกอบ Na3AlF6 โดยปกติจะก่อตัวเป็นกระจุกผลึกไม่มีสี สีขาว หรือสีเทาควัน และมีความแวววาวเหมือนแก้ว บางครั้งเกือบเป็นสีดำหรือสีน้ำตาลแดง ไครโอไลท์เปราะและละลายได้ง่าย
แร่นี้มีแหล่งสะสมตามธรรมชาติน้อยมาก ดังนั้นจึงมีการใช้ไครโอไลท์เทียมในอุตสาหกรรม ในโลหะวิทยาสมัยใหม่ได้มาจากการทำปฏิกิริยากรดไฮโดรฟลูออริกกับอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์และโซดา
การผลิตอลูมิเนียม
ดังนั้นเราจึงขุดแร่อะลูมิเนียม รับอลูมินาจากมัน และตุนไครโอไลท์ ทุกอย่างพร้อมสำหรับขั้นตอนสุดท้ายแล้ว - อะลูมิเนียมอิเล็กโทรลิซิส ร้านอิเล็กโทรไลซิสเป็นหัวใจสำคัญของโรงถลุงอะลูมิเนียม และไม่เหมือนกับร้านค้าของกิจการโลหะวิทยาอื่นๆ ที่ผลิตเหล็กหล่อหรือเหล็กกล้า ประกอบด้วยอาคารทรงสี่เหลี่ยมหลายหลัง ซึ่งมักยาวเกิน 1 กม. ภายใน มีการติดตั้งอ่างอิเล็กโทรลิซิสหลายร้อยตัวเรียงกันเป็นแถว เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับไฟฟ้าด้วยสายไฟขนาดใหญ่ ความดันคงที่ที่อิเล็กโทรดของแต่ละอ่างจะอยู่ในช่วงเพียง 4-6 โวลต์ ในขณะที่ความแรงของกระแสอยู่ที่ 300 kA, 400 kA และอื่นๆ เป็นกระแสไฟฟ้าที่เป็นกำลังหลักในการผลิต - มีคนน้อยมากในเวิร์กช็อปนี้ กระบวนการทั้งหมดเป็นแบบเครื่องจักร
กระบวนการอิเล็กโทรไลซิสของอะลูมิเนียมเกิดขึ้นในแต่ละอ่าง ภาชนะสำหรับอาบน้ำเต็มไปด้วยไครโอไลท์หลอมเหลว ซึ่งสร้างสภาพแวดล้อมด้วยไฟฟ้า (การนำไฟฟ้า) ที่อุณหภูมิ 950°C บทบาทของแคโทดนั้นเล่นที่ด้านล่างของอ่างและขั้วบวกนั้นเล่นโดยบล็อกถ่านหินยาวประมาณ 1.5 เมตรและกว้าง 0.5 เมตรซึ่งแช่อยู่ในไครโอไลท์ เมื่อมองจากภายนอกพวกมันดูเหมือนค้อนขนาดที่น่าประทับใจ
ทุกครึ่งชั่วโมง โดยใช้ระบบจ่ายอลูมินาอัตโนมัติ วัตถุดิบส่วนใหม่จะถูกโหลดลงในอ่าง ภายใต้อิทธิพลของกระแสไฟฟ้า พันธะระหว่างอลูมิเนียมกับออกซิเจนจะขาด - อลูมิเนียมจะสะสมอยู่ที่ด้านล่างของอ่าง ก่อตัวเป็นชั้น 10-15 ซม. และออกซิเจนจะรวมตัวกับคาร์บอนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของบล็อกแอโนด และเกิดคาร์บอนไดออกไซด์
ประมาณทุกๆ 2-4 วัน อลูมิเนียมจะถูกเอาออกจากอ่างโดยใช้ทัพพีสุญญากาศ เจาะรูเข้าไปในเปลือกของอิเล็กโทรไลต์ที่แข็งตัวอยู่บนพื้นผิวของอ่าง โดยที่ท่อจะถูกลดระดับลง อลูมิเนียมเหลวจะถูกดูดเข้าไปในทัพพีซึ่งอากาศจะถูกสูบออกมาก่อนหน้านี้ โดยเฉลี่ยแล้ว จะมีการสูบโลหะประมาณ 1 ตันออกจากอ่างอาบน้ำ 1 อ่าง และตักอะลูมิเนียมหลอมเหลวประมาณ 4 ตันใส่ไว้ในทัพพีเดียว จากนั้นทัพพีนี้จะถูกส่งไปยังโรงหล่อ
อลูมิเนียมแต่ละตันผลิตก๊าซได้ 280,000 ลบ.ม. ดังนั้น อิเล็กโตรไลเซอร์แต่ละตัวไม่ว่าจะมีการออกแบบอย่างไรก็ตาม จึงติดตั้งระบบรวบรวมก๊าซที่จะดักจับก๊าซที่ปล่อยออกมาระหว่างอิเล็กโทรลิซิส และนำไปยังระบบการทำให้ก๊าซบริสุทธิ์ ระบบทำความสะอาดแก๊ส "แห้ง" สมัยใหม่ใช้อลูมินาเพื่อดักจับสารประกอบฟลูออไรด์ที่เป็นอันตราย ดังนั้น ก่อนที่จะใช้ในการผลิตอะลูมิเนียม อลูมินาจะมีส่วนร่วมในการทำให้ก๊าซบริสุทธิ์ที่เกิดขึ้นในช่วงแรกของกระบวนการผลิตโลหะเป็นอันดับแรก นี่เป็นวงจรที่เลวร้ายมาก
ต้องใช้กระบวนการอิเล็กโทรไลซิสอะลูมิเนียม เป็นจำนวนมากดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนและไม่ก่อมลพิษ ส่วนใหญ่มักจะใช้โรงไฟฟ้าพลังน้ำเพื่อการนี้ - มีพลังงานเพียงพอและไม่มีการปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ ตัวอย่างเช่น ในรัสเซีย 95% ของกำลังการผลิตอลูมิเนียมมาจากการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำ อย่างไรก็ตาม มีสถานที่หลายแห่งในโลกที่การผลิตถ่านหินยังคงครอบงำอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศจีน ซึ่งคิดเป็น 93% ของการผลิตอะลูมิเนียม เป็นผลให้ในการผลิตอลูมิเนียม 1 ตันโดยใช้การสร้างไฮโดรเจนจะมีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่า 4 ตันออกสู่ชั้นบรรยากาศเล็กน้อยและเมื่อใช้การผลิตถ่านหิน - มากกว่าห้าเท่า - 21.6 ตัน
โรงหล่อ
อะลูมิเนียมหลอมเหลวจะถูกจัดส่งเป็นทัพพีไปยังโรงหล่อของโรงถลุงอะลูมิเนียม ในขั้นตอนนี้ โลหะยังคงมีเหล็ก ซิลิคอน ทองแดง และองค์ประกอบอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย แต่แม้แต่เศษส่วนของเปอร์เซ็นต์ของสิ่งเจือปนก็สามารถเปลี่ยนคุณสมบัติของอะลูมิเนียมได้ ดังนั้นสิ่งเจือปนจึงถูกกำจัดออกโดยการหลอมใหม่ในเตาพิเศษที่อุณหภูมิ 800°C อลูมิเนียมบริสุทธิ์ที่ได้จะถูกเทลงในแม่พิมพ์พิเศษซึ่งโลหะจะได้รูปทรงที่เป็นของแข็ง
แท่งอะลูมิเนียมที่เล็กที่สุดเรียกว่าหมู ซึ่งมีน้ำหนัก 6 ถึง 22.5 กก. เมื่อได้รับอลูมิเนียมในแท่งโลหะแล้วผู้บริโภคจะละลายอีกครั้งและให้องค์ประกอบและรูปร่างที่จำเป็นสำหรับวัตถุประสงค์ของพวกเขา
แท่งโลหะที่ใหญ่ที่สุดคือแท่งขนานขนาด 30 ตัน ยาว 11.5 เมตร พวกมันถูกสร้างขึ้นด้วยแม่พิมพ์พิเศษที่ยื่นลงไปในพื้นดินประมาณ 13 เมตร อลูมิเนียมร้อนถูกเทลงไปเป็นเวลาสองชั่วโมง - แท่งโลหะ "เติบโต" มีรูปร่างเหมือนแท่งน้ำแข็งในทิศทางตรงกันข้ามเท่านั้น ขณะเดียวกันก็ระบายความร้อนด้วยน้ำ และเมื่อเทเสร็จ ก็พร้อมขนส่งต่อไป แท่งสี่เหลี่ยมเรียกว่าแผ่นคอนกรีต (จากแผ่นคอนกรีตภาษาอังกฤษ) - ใช้สำหรับรีดเป็นแผ่นบางและผลิต อลูมิเนียมฟอยล์, กระป๋องเครื่องดื่ม หรือ เช่น ตัวถังรถ
อลูมิเนียมในรูปของแท่งทรงกระบอกมีความยาว 7 เมตร - ใช้สำหรับการอัดขึ้นรูปนั่นคือการอัดขึ้นรูปผ่านรูที่มีรูปร่างที่ต้องการ นี่คือวิธีการผลิตผลิตภัณฑ์อลูมิเนียมส่วนใหญ่
ในโรงหล่อ อะลูมิเนียมไม่เพียงแต่ถูกแปรรูปเท่านั้น รูปร่างที่แตกต่างกันแต่ยังรวมถึงองค์ประกอบด้วย ความจริงก็คือว่าในรูปแบบบริสุทธิ์โลหะนี้ถูกใช้น้อยกว่าในรูปแบบของโลหะผสมมาก
โลหะผสมผลิตโดยการแนะนำโลหะหลายชนิด (ที่เรียกว่าสารเติมแต่งอัลลอยด์) ลงในอลูมิเนียม - บางชนิดเพิ่มความแข็ง, บางชนิดมีความหนาแน่น, บางชนิดนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงค่าการนำความร้อน ฯลฯ โบรอน, เหล็ก, ซิลิคอน, แมกนีเซียม, แมงกานีส, ทองแดง, นิกเกิล, ตะกั่ว, ไทเทเนียม, โครเมียม, สังกะสี, เซอร์โคเนียม, ลิเธียม, สแกนเดียม, เงิน ฯลฯ ถูกนำมาใช้เป็นสารเติมแต่ง นอกเหนือจากองค์ประกอบเหล่านี้แล้วอาจมีสารเติมแต่งผสมอีกประมาณหนึ่งโหล มีอยู่ในโลหะผสมอะลูมิเนียม เช่น สตรอนเซียม ฟอสฟอรัส และอื่นๆ ซึ่งเพิ่มจำนวนโลหะผสมที่เป็นไปได้อย่างมาก ปัจจุบันมีการใช้อะลูมิเนียมอัลลอยด์มากกว่า 100 เกรดในอุตสาหกรรม
เทคโนโลยีใหม่
ผู้ผลิตอะลูมิเนียมมีการปรับปรุงเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องเพื่อเรียนรู้วิธีการผลิตโลหะ คุณภาพดีที่สุดด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุดและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด อิเล็กโทรไลเซอร์ที่มีกำลังกระแสไฟฟ้า 400 และ 500 kA ได้รับการออกแบบและใช้งานแล้ว อิเล็กโทรไลเซอร์ของรุ่นก่อน ๆ กำลังได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัย
หนึ่งในการพัฒนาชั้นนำของโลกคือการผลิตโลหะโดยใช้ขั้วบวกเฉื่อย เทคโนโลยีการปฏิวัติอันเป็นเอกลักษณ์นี้จะช่วยให้ผู้ผลิตอะลูมิเนียมสามารถละทิ้งการใช้คาร์บอนแอโนดได้ ขั้วบวกเฉื่อยนั้นคงอยู่ชั่วนิรันดร์ แต่สิ่งที่สำคัญที่สุดคือเมื่อใช้แล้ว ไม่ใช่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ แต่เป็นออกซิเจนบริสุทธิ์ นอกจากนี้ อ่างอิเล็กโทรไลซิส 1 ห้องสามารถผลิตออกซิเจนได้มากเท่ากับพื้นที่ป่า 70 เฮกตาร์ ขณะนี้เทคโนโลยีนี้เป็นความลับและอยู่ระหว่างการทดสอบทางอุตสาหกรรม แต่ใครจะรู้ บางทีในอนาคต เทคโนโลยีนี้จะสร้างปอดอีกดวงหนึ่งของโลกของเราจากอุตสาหกรรมอะลูมิเนียม
การรีไซเคิล
อลูมิเนียมก็มี ทรัพย์สินที่มีประโยชน์- ไม่สูญเสียคุณสมบัติระหว่างการใช้งาน ดังนั้น ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากมันจึงสามารถหลอมและรีไซเคิลเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ได้ สิ่งนี้ช่วยให้เราประหยัดพลังงานมหาศาลที่ใช้ในการผลิตอะลูมิเนียมได้เป็นครั้งแรก
จากการคำนวณของสถาบันอะลูมิเนียมนานาชาติ พบว่ามีการผลิตอะลูมิเนียมเกือบ 1 พันล้านตันทั่วโลกตั้งแต่ปี พ.ศ. 2423 และสามในสี่ของปริมาณทั้งหมดนี้ยังคงใช้งานอยู่ ประมาณ 35% ในอาคารและโครงสร้าง 30% ในสายไฟฟ้าและอุปกรณ์ และ 30% ในการขนส่ง
ขยะอะลูมิเนียมถูกรวบรวมทั่วโลก - ในชีวิตประจำวันส่วนใหญ่เป็นกระป๋องเครื่องดื่มอะลูมิเนียม ประมาณว่ากระป๋อง 1 กิโลกรัมที่รวบรวมและรีไซเคิลสามารถประหยัดแร่บอกไซต์ได้ 8 กิโลกรัม ฟลูออไรด์ต่างๆ 4 กิโลกรัม และไฟฟ้าได้ 14 กิโลวัตต์ชั่วโมง นอกจากนี้ ยังช่วยให้เราสามารถลดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมจากการฝังกลบที่เพิ่มมากขึ้นได้อย่างมาก การพัฒนาความรับผิดชอบต่อสิ่งแวดล้อมทำให้แนวคิดการแยกขยะเป็นที่นิยมมากขึ้นทั่วโลก
อลูมิเนียมมีคุณสมบัติอันทรงคุณค่าหลายประการ:
1. ความหนาแน่นต่ำ ρ=2.7 g/cm 3
2. การนำความร้อนและการนำไฟฟ้าสูง (รองจากเงินและทองแดง)
3. ความเหนียวที่ดี
4. ความแข็งแรงทางกลเพียงพอ
ในสถานะหลอมเหลว (t pl Al = 660°C) อลูมิเนียมจะไหลได้ดีและเติมเต็มโพรงแม่พิมพ์ได้ดี และในสถานะของแข็งจะเสียรูปได้ดีและสามารถตัด บัดกรี และเชื่อมได้ง่าย
อลูมิเนียมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในรูปแบบของโลหะผสมดูราลูมินที่ดัดขึ้นรูป
โลหะผสมอะลูมิเนียมหล่อถูกนำมาใช้ในรถแทรกเตอร์และวิศวกรรมเครื่องกล (พาเลท กล่องข้อเหวี่ยง) การผลิตเครื่องมือ และอุตสาหกรรมอาหาร (กระป๋อง ขวด ขวด จาน)
แร่อะลูมิเนียม ได้แก่ บอกไซต์ เนฟีลีน อลูไนต์ และดินขาว การลดลงของอะลูมิเนียมกับคาร์บอนนั้นสัมพันธ์กับความยากลำบากอย่างมาก โดยสาเหตุหลักคืออุณหภูมิสูง t = 2100°C ในกรณีนี้ไม่ได้เกิดอะลูมิเนียม แต่เป็นอะลูมิเนียมคาร์ไบด์ ดังนั้นอะลูมิเนียมจึงผลิตโดยกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส ลักษณะเฉพาะของอิเล็กโทรไลซิสคือไม่ได้ดำเนินการจากสารละลายที่เป็นน้ำ แต่จากการหลอมละลาย ไม่สามารถแยกอะลูมิเนียมออกจากสารละลายที่เป็นน้ำได้เพราะว่า ไฮโดรเจนซึ่งมีศักยภาพเชิงบวกสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับอะลูมิเนียม จะถูกสะสมไว้ที่แคโทดก่อน ในกรณีนี้จะเกิดอะลูมิเนียมออกไซด์ไฮเดรตขึ้นและอะลูมิเนียมบริสุทธิ์จะไม่ถูกปล่อยออกมา กระแสไฟฟ้าอะลูมิเนียมประกอบด้วยโรงงานผลิตอิสระ 4 แห่ง:
1. การผลิตอะลูมิเนียมออกไซด์บริสุทธิ์ทางเคมี
2. การผลิตเกลือฟลูออไรด์และไครโอไลท์
3. การผลิตบล็อกคาร์บอนและอิเล็กโทรด
4. กระบวนการอิเล็กโทรไลซิสนั้นเอง
แผนภาพของอ่างอิเล็กโทรไลซิสสำหรับผลิตอะลูมิเนียม: 1 - ตัวเรือน; 2 - ไฟร์เคลย์; 3 - บล็อกถ่านหิน 4 - เตาถ่านหิน; 5 - อลูมินา; 6 - ขั้วบวก; 7 - บัสจ่ายกระแส; 8 - ระบบกันสะเทือน (อุปทานปัจจุบัน); 9 - เปลือกของอิเล็กโทรไลต์ชุบแข็ง 10 - กะโหลกศีรษะ (อิเล็กโทรไลต์แข็ง); 11 - อุปทานปัจจุบัน
อะลูมิเนียมผลิตโดยอิเล็กโทรไลซิสของอลูมินาที่ละลายในอิเล็กโทรไลต์หลอมเหลว ซึ่งมีส่วนประกอบหลักคือไครโอไลท์ นอกจากนี้ เพื่อลดจุดหลอมเหลวลง จึงมีการเติม CaF2, MgF2 เล็กน้อย และบางครั้ง NaCl ลงในอิเล็กโทรไลต์ เมื่อปริมาณ Al2O3 เพิ่มขึ้นมากกว่า 10% การหักเหของแสงของอิเล็กโทรไลต์จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่อปริมาณน้อยกว่า 1.3% โหมดอิเล็กโทรไลซิสปกติจะหยุดชะงัก อ่างอิเล็กโทรไลซิสหรืออิเล็กโตรไลเซอร์ซึ่งดำเนินการอิเล็กโทรไลซิสเพื่อผลิตอะลูมิเนียม จะมีรูปทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าในแผน ปลอก 1 ทำจากแผ่นเหล็กปิดผนังอ่างอาบน้ำ และสำหรับอ่างอาบน้ำขนาดใหญ่ก็ทำด้วยก้น ข้างในมีชั้นของไฟร์เคลย์ 2 จากนั้นผนังก็ปูด้วยแผ่นถ่านหิน 4 และด้านล่างสร้างด้วยบล็อกถ่านหินเตาไฟ 3 อ่างลึก 0.5-0.6 ม. เต็มไปด้วยอิเล็กโทรไลต์และชั้นของอะลูมิเนียมเหลวด้านล่าง แอโนดคาร์บอน 6 (บางครั้งก็มีหลายอัน) ถูกแขวนไว้บนแท่งเหล็ก 8 เพื่อให้ปลายล่างแช่อยู่ในอิเล็กโทรไลต์ กระแสไฟฟ้าจากยาง 7 จะถูกส่งผ่านแท่ง 8 ไปยังขั้วบวก
การสร้างระบบเทคโนโลยีเคมีที่มีประสิทธิภาพ
การผลิตอลูมิเนียม
การแนะนำ
อลูมิเนียมเมทัลลิกได้มาครั้งแรกในปี พ.ศ. 2368 โดย Oersted วิธีทางเคมีการลดลงของอะลูมิเนียมคลอไรด์ด้วยโพแทสเซียมอะมัลกัม ในปี ค.ศ. 1856 วิธีการนี้ได้รับการปรับปรุง และเริ่มผลิตอลูมิเนียมได้ด้วยการลดเกลือสองเท่า โลหะโซเดียม. เอ็น.เอ็น. Beketov ในปี 1865 เสนอวิธีการผลิตอะลูมิเนียมโดยการลดไครโอไลท์ด้วยแมกนีเซียม การผลิตอะลูมิเนียมโดยวิธีทางเคมีดำเนินไปจนถึงปี พ.ศ. 2433 และใน 35 ปีของการใช้งาน ผลิตอะลูมิเนียมได้เพียงประมาณ 200 ตันเท่านั้น
ในปี 1886 N. Héroux ในฝรั่งเศสและ C. Hawley ในสหรัฐอเมริกาได้พัฒนาวิธีการผลิตอะลูมิเนียมโดยการอิเล็กโทรไลซิสของอลูมินาที่หลอมละลายในไครโอไลท์ ซึ่งปัจจุบันเป็นวิธีเดียวสำหรับการผลิตอะลูมิเนียมทางอุตสาหกรรม
พื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับการผลิตคือการวิจัยของนักวิทยาศาสตร์ในประเทศ ( ปลาย XIX– ต้นศตวรรษที่ 20) ป.ป. Fedotiev ศึกษาและพัฒนา พื้นฐานทางทฤษฎีอิเล็กโทรไลซิสของระบบอลูมินา-ไครโอไลท์ รวมถึงความสามารถในการละลายของอะลูมิเนียมในอิเล็กโทรไลต์ ผลกระทบของขั้วบวก และสภาวะอื่นๆ ของกระบวนการ ในปี พ.ศ. 2425 – 2435 เคไอ ไบเออร์ได้พัฒนาวิธีการ "เปียก" สำหรับการผลิตอลูมินาโดยการชะล้างแร่ และในปี พ.ศ. 2438 D. N. Penyakov ได้เสนอวิธีการผลิตอลูมินาจากบอกไซต์โดยการเผาด้วยโซเดียมซัลเฟตโดยมีถ่านหินอยู่ด้วย AI. Kuznetsov และ E.I. Zhukovsky พัฒนาวิธีการผลิตอลูมินาในปี 1915 โดยการลดการถลุงแร่อะลูมิเนียมคุณภาพต่ำ
อลูมิเนียมเป็นโลหะที่ไม่ใช่เหล็กที่มีน้ำหนักเบาที่สำคัญที่สุดชนิดหนึ่ง ในแง่ของขนาดการผลิตและการบริโภค อยู่ในอันดับที่สองในบรรดาโลหะทั้งหมด (รองจากเหล็ก) และอันดับหนึ่งในกลุ่มโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ดังนั้นในโลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก การผลิตโลหะนี้จึงถูกแยกออกเป็นภาคย่อยพิเศษเฉพาะ “อุตสาหกรรมอะลูมิเนียม” ซึ่งรวมถึงการสกัดวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมอะลูมิเนียม การผลิตอะลูมิเนียม อลูมินา และเกลือฟลูออไรด์
อลูมิเนียมเป็นโลหะแข็งสีเทาเงิน ปลอมแปลง รีด ดึง และตัดได้อย่างง่ายดาย ความเหนียวของอะลูมิเนียมจะเพิ่มขึ้นตามความบริสุทธิ์ที่เพิ่มขึ้น ความหนาแน่นของอลูมิเนียม จุดหลอมเหลว 660.2°C จุดเดือด 2520°C ในสถานะหลอมเหลวจะเป็นของเหลวและหล่อง่าย
อลูมิเนียมมีค่าการนำความร้อนและไฟฟ้าสูงซึ่งขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ สำหรับอะลูมิเนียม มีความบริสุทธิ์สูงค่าการนำไฟฟ้าคือ 65% ของทองแดง
อลูมิเนียมมีฤทธิ์ทางเคมี ออกซิไดซ์ได้ง่ายด้วยออกซิเจนในชั้นบรรยากาศ ทำให้เกิดฟิล์มออกไซด์ที่พื้นผิวที่แข็งแรง ซึ่งจะกำหนดค่าสูง ความต้านทานการกัดกร่อน. ในสภาวะที่ถูกบดละเอียด เมื่อได้รับความร้อนในอากาศ จะลุกไหม้และไหม้ อลูมิเนียมทำปฏิกิริยากับซัลเฟอร์และฮาโลเจน เมื่อถูกความร้อนจะเกิดคาร์ไบด์กับคาร์บอน และไนไตรด์กับไนโตรเจน เนื่องจากอลูมิเนียมเป็นโลหะแอมโฟเทอริกจึงละลายในกรดแก่และด่าง ปกติ ศักย์ไฟฟ้าอลูมิเนียมคือ 1.66 V ที่ pH< 7 и 3,25 при рН>7.
เนื่องจากคุณสมบัติอันมีค่าที่ซับซ้อน (ความหนาแน่นต่ำ ความเป็นพลาสติก การนำความร้อนและไฟฟ้าสูง ความเป็นพิษ ไม่เป็นแม่เหล็ก ความต้านทานการกัดกร่อนในบรรยากาศ) ตลอดจนวัตถุดิบที่ไม่ขาดแคลนและต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำ อลูมิเนียมในรูปแบบบริสุทธิ์และโลหะผสมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาเทคโนโลยีต่างๆ และเศรษฐกิจของประเทศ
อลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงใช้ในพลังงานนิวเคลียร์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เซมิคอนดักเตอร์ เรดาร์ และสำหรับการผลิตพื้นผิวสะท้อนแสงของตัวสะท้อนแสงและกระจก ในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา อะลูมิเนียมถูกใช้เป็นตัวรีดิวซ์ในการผลิตโลหะหลายชนิด การทำปฏิกิริยาออกซิเดชันของเหล็ก และสำหรับชิ้นส่วนเชื่อม
อลูมิเนียมส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตโลหะผสมอลูมิเนียม การเคลือบอลูมิเนียมถูกนำไปใช้กับผลิตภัณฑ์เหล็กเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน
อะลูมิเนียมในรูปของผงและแกรนูลเป็นสารกำจัดออกซิไดซ์สำหรับเหล็กหล่อและเหล็กกล้า ซึ่งเป็นสารรีดิวซ์สำหรับออกไซด์ในการผลิตโลหะและโลหะผสมโดยการใช้อลูมิโนเทอร์มี ซึ่งเป็นส่วนประกอบของเชื้อเพลิงจรวดที่เป็นของแข็งและส่วนประกอบของดอกไม้ไฟ ผงอะลูมิเนียมและเพสต์ – เม็ดสีสำหรับสีและวาร์นิช ผงยังใช้เป็นตัวแทนการขึ้นรูปก๊าซในการผลิตคอนกรีตเซลลูล่าร์
ประมาณ 24% ถูกใช้ในวิศวกรรมการก่อสร้างและการขนส่ง อลูมิเนียมบริสุทธิ์และโลหะผสมในการผลิตวัสดุบรรจุภัณฑ์และกระป๋อง - ประมาณ 17% ในวิศวกรรมไฟฟ้า - ประมาณ 10% ในการผลิตสินค้าอุปโภคบริโภค - ประมาณ 8%
1. เหตุผลในการสร้าง HTS ที่มีประสิทธิผล
1.1 วัตถุดิบสำหรับการผลิตอะลูมิเนียม
อลูมิเนียมเป็นส่วนประกอบของโลหะหลายชนิด แต่มีเพียงแร่อะลูมิเนียม เนฟีลีน อลูไนต์ และดินขาวเท่านั้นที่ใช้เป็นแร่อะลูมิเนียม มีองค์ประกอบและความเข้มข้นของอะลูมิเนียมออกไซด์แตกต่างกัน แร่อลูมิเนียมที่สำคัญที่สุดคือแร่บอกไซต์ซึ่งมีอลูมินาไฮเดรต ส่วนประกอบอลูมิเนียมในบอกไซต์อาจอยู่ในรูปของไดสปอร์ (หรือ) หรือในรูปของไฮโดรอาร์เจลไลท์ (หรือ) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับระดับของความชื้น นอกจากอะลูมิเนียมออกไซด์แล้ว อะลูมิเนียมยังมีซิลิกอนออกไซด์และ การเชื่อมต่อต่างๆเหล็ก แคลเซียม และแมกนีเซียม ลักษณะสำคัญของอะลูมิเนียมซึ่งกำหนดทางเลือกของวิธีการประมวลผลคืออัตราส่วนของเนื้อหาของอะลูมิเนียมออกไซด์ต่อเนื้อหาของซิลิคอนออกไซด์ สำหรับแร่อะลูมิเนียมที่ใช้ในอุตสาหกรรมอะลูมิเนียม โมดูลัสต้องมีค่าอย่างน้อย 2.6 สำหรับแร่บอกไซต์ที่มีคุณภาพเฉลี่ยคือ 5-7 ซึ่งสอดคล้องกับปริมาณอลูมิเนียมออกไซด์ที่ 46-48%
Nephelines เป็นเกลือสามชั้นที่ซับซ้อนขององค์ประกอบ และรวมอยู่ในส่วนสำคัญของแร่อะพาไทต์-เนฟีลีน โดยมีอะพาไทต์นอกเหนือจากเนฟีลีน 
. สำหรับการผลิตอะลูมิเนียม จะใช้คอนเดนเสทเนฟีลีนที่มีปริมาณอะลูมิเนียมออกไซด์ 20-30%
อะลูไนต์เป็นเกลือซัลเฟตพื้นฐานสองเท่าของอลูมิเนียมและโพแทสเซียมในองค์ประกอบ ปริมาณอะลูมิเนียมออกไซด์ในอะลูไนต์ไม่เกิน 20%
1.2 โครงการทั่วไปของการผลิตอลูมิเนียม
เทคโนโลยีการรับ โลหะอลูมิเนียมจากแร่มีความซับซ้อนมากและประกอบด้วยโรงงานผลิตสี่แห่งที่เชื่อมต่อกันด้วยห่วงโซ่เทคโนโลยีและผลิตภัณฑ์อนุพันธ์ ประกอบด้วย:
การผลิตอลูมินา
การผลิตเกลือฟลูออไรด์และไครโอไลท์
การผลิตผลิตภัณฑ์คาร์บอน (อิเล็กโทรดและบล็อกซับ);
การผลิตอลูมิเนียมด้วยไฟฟ้า
อุตสาหกรรมหลักที่ประกอบเป็นห่วงโซ่เทคโนโลยี
แร่อลูมินาอลูมิเนียม
คือการผลิตอลูมินาและอะลูมิเนียม พวกเขามักจะถูกแยกออกจากกันตามภูมิศาสตร์ เนื่องจากกระบวนการลดอิเล็กโทรไลต์ของอะลูมิเนียมมีความเข้มข้นพลังงานสูง โรงถลุงอะลูมิเนียมจึงตั้งอยู่ในพื้นที่ที่ใช้พลังงานไฟฟ้าพลังน้ำราคาถูก ในทางตรงกันข้าม การผลิตอลูมินานั้นตั้งอยู่ในสถานที่ที่มีการขุดแร่อะลูมิเนียม เพื่อประหยัดต้นทุนในการขนส่งวัตถุดิบ
การผลิตเกลือฟลูออไรด์และไครโอไลท์มีเป้าหมายเพื่อให้ได้ตัวทำละลายสำหรับอลูมินาและสารเติมแต่งที่ช่วยลดจุดหลอมเหลวของอิเล็กโทรไลต์
องค์กรของการผลิตผลิตภัณฑ์ถ่านหินแยกต่างหากนั้นเกิดจากการที่ในระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสจะมีการใช้คาร์บอนแอโนดและเยื่อบุของอิเล็กโทรไลเซอร์และต้องมีการเติมอย่างต่อเนื่อง
ข้าว. 4.1. แผนผังการผลิตอะลูมิเนียม
1.3 การผลิตอลูมินา
วัสดุเริ่มต้นสำหรับการผลิตอะลูมิเนียมด้วยไฟฟ้าคืออะลูมิเนียมออกไซด์บริสุทธิ์ - อลูมินา ในการแยกอลูมินาออกจากแร่อะลูมิเนียม มันจะถูกแปลงเป็นเกลือที่ละลายน้ำได้ (โซเดียมอะลูมิเนต) ซึ่งแยกออกจากส่วนประกอบอื่น ๆ ของแร่ อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์จะถูกตกตะกอนจากสารละลายของมัน และอลูมินาจะได้จากการเผาอย่างหลัง
วิธีการแยกอลูมินาออกจากแร่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของมัน วิธีการเหล่านี้แบ่งออกเป็นเคมีความร้อน (ไพโรเมทัลโลจิคัล) กรดและอัลคาไลน์ (ไฮโดรเมทัลโลจิคัล) วิธีการไพโรเมทัลโลจิคัลรวมถึงวิธีการเผาผนึก ไปจนถึงวิธีไฮโดรเมทัลโลหการ - วิธีอัลคาไลน์ของไบเออร์
วิธีไบเออร์ (วิธีเปียก วิธีชะล้าง) เป็นวิธีการทั่วไปในการผลิตอลูมินา วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับกระบวนการปฏิสัมพันธ์ของอะลูมิเนียมออกไซด์ที่เติมน้ำด้วย สารละลายที่เป็นน้ำโซเดียมไฮดรอกไซด์เพื่อสร้างโซเดียมอะลูมิเนต วิธีการนี้ใช้ในการแยกอลูมินาออกจากบอกไซต์ที่มีปริมาณซิลิคอนออกไซด์ต่ำ (น้อยกว่า 5%) ที่ปริมาณมาก วิธีการนี้จะไม่เกิดประโยชน์เชิงเศรษฐกิจเนื่องจากต้องใช้อัลคาไลที่มีราคาแพงสูงในการทำปฏิกิริยากับซิลิคอนออกไซด์
วิธีการเผาผนึก ขึ้นอยู่กับกระบวนการก่อตัวของโซเดียมอะลูมิเนตซึ่งเป็นผลมาจากอันตรกิริยาที่อุณหภูมิสูงของแร่อะลูมิเนียมออกไซด์กับโลหะคาร์บอเนต ตามด้วยการชะอะลูมิเนตด้วยน้ำและการสลายตัวด้วยคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV)
กระบวนการผลิตอลูมินาโดยการเผาผนึกนั้นเป็นสากลและเหมาะสำหรับการแปรรูปวัตถุดิบอลูมิเนียมทุกประเภท ในทางปฏิบัติ มันถูกใช้สำหรับเนฟีลีนและบอกไซต์ที่มีปริมาณซิลิคอนออกไซด์สูง (มากกว่า 5%)
เมื่อพิจารณาวิธีการเหล่านี้ในการผลิตอลูมินา วิธีการของไบเออร์ได้รับเลือกเนื่องจากเป็นวิธีหลักและวิธีทั่วไปในการผลิตอลูมินา
กระบวนการแยกอลูมินาโดยใช้วิธีของไบเออร์ประกอบด้วยการดำเนินการดังต่อไปนี้:
1. บดแร่อะลูมิเนียมและบดแบบเปียกในสารละลายอัลคาไลน์หมุนเวียนเพื่อสร้างเยื่อกระดาษ
2. การชะล้างอะลูมิเนียมออกไซด์ด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์หมุนเวียนตามปฏิกิริยา:
(พลัดถิ่น)
(ไฮโดรอาร์เจลไลท์)
ในเวลาเดียวกันปฏิกิริยาของการก่อตัวของโซเดียมซิลิเกตเกิดขึ้นซึ่งใช้ส่วนหนึ่งของปฏิกิริยาอัลคาไล:
การชะล้างเป็นกระบวนการที่แตกต่างกันของการอิ่มตัวของสารละลายอัลคาไลน์ที่เป็นน้ำกับอลูมิเนียมออกไซด์ อัตราซึ่งขึ้นอยู่กับการกระจายตัวของเฟสของแข็ง ความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์และอุณหภูมิ รูปแบบของกระบวนการชะล้างถูกกำหนดโดยระดับความชุ่มชื้นของอะลูมิเนียมออกไซด์ในแร่บอกไซต์: ไดสปอร์จะถูกชะล้างที่อุณหภูมิ 240°C และ p=3MPa; ไฮโดรอาร์เจลไลท์ – ที่ 100°C และ p=0.1 MPa ระดับการสกัดอะลูมิเนียมออกไซด์สูงถึง 0.92% ในสามชั่วโมง และต่อมายังคงไม่เปลี่ยนแปลงเลย ความเข้มข้นของโซเดียมไฮดรอกไซด์ในสารละลายอัลคาไลลดลง
3. เจือจางและทำให้บริสุทธิ์ในตัวเองโดยการเติมน้ำลงในเยื่อกระดาษเพื่อสร้างไฮเดรตโซเดียมอะลูมิเนตที่ไม่ละลายน้ำ:
จากปฏิกิริยานี้ ส่วนประกอบอะลูมิเนียมบางส่วนจะสูญเสียไป และยิ่งมีปริมาณซิลิคอนออกไซด์ในบอกไซต์ก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น การตกตะกอนของอะลูมิโนซิลิเกตซึ่งมีสีด้วยเหล็ก (III) ออกไซด์เป็นสีน้ำตาลแดงเรียกว่าโคลนแดง
4. กรองสารละลายโซเดียมอะลูมิเนต แยกและล้างโคลนแดง
5. การสลายตัวของสารละลายโซเดียมอะลูมิเนตโดยการลดอุณหภูมิและการผสมเยื่อกระดาษอย่างเข้มข้น:
การสลายตัวเป็นกระบวนการไฮโดรไลซิสของโซเดียมอะลูมิเนตที่เกิดขึ้นเอง เร่งได้ด้วยการนำอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์แบบผลึก ซึ่งส่งเสริมการก่อตัวของผลึกอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ขนาดใหญ่ไปพร้อมๆ กัน เนื่องจากการสร้างจุดศูนย์กลางการตกผลึกในระบบ
6. การทำให้เยื่อกระดาษหนาขึ้นตามด้วยการแยกอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์บนตัวกรองสูญญากาศ และการจำแนกประเภทของผลิตภัณฑ์ผลลัพธ์ด้วยการแยกเศษส่วนหลัก
7. การระเหยของสุราแม่จนเกิดสุราหมุนเวียนและเสริมด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์
8. การกัดกร่อนของโซเดียมคาร์บอเนตที่เกิดขึ้นด้วยแคลเซียมไฮดรอกไซด์และการคืนตะกอนสีขาวที่เกิดขึ้นสู่กระบวนการทางเทคโนโลยี:
9. การเผาอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ที่อุณหภูมิ 1200°C:
อลูมินาที่ได้จากวิธีไบเออร์เป็นส่วนผสมของ - การดัดแปลง (คอรันดัม) และ - การดัดแปลงของอะลูมิเนียมออกไซด์ ผลิตภัณฑ์ทางเทคนิคเป็นสารผลึกสีขาวและมีจำหน่ายหลายเกรดซึ่งมีความบริสุทธิ์ต่างกัน สิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายที่สุดในอลูมินาคือซิลิคอนออกไซด์ เหล็ก (III) ออกไซด์ และไทเทเนียม (IV) ออกไซด์
ข้าว. 4.2. แผนผังการผลิตอลูมินาโดยใช้วิธีของไบเออร์
จากแผนภาพหลักของกระบวนการเป็นไปตามนั้นในวิธีการชะล้างของไบเออร์จะมีการดำเนินการวงจรเทคโนโลยีอัลคาไลแบบปิด อัลคาไลที่ใช้ในการชะอะลูมิเนียมออกไซด์จากอะลูมิเนียมออกไซด์จะถูกสร้างขึ้นใหม่ในขั้นตอนการสลายตัวและการกัดกร่อน และจะถูกส่งกลับไปยังกระบวนการเพื่อแปรรูปอะลูมิเนียมส่วนใหม่ ดังนั้นวิธีการของไบเออร์จึงใช้หลักการในการจัดการการผลิตที่มีของเสียต่ำ
1.4 การผลิตอะลูมิเนียมด้วยไฟฟ้า
วิธีเดียวทางอุตสาหกรรมในการผลิตโลหะอะลูมิเนียมจากออกไซด์คือกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสของการหลอม
จุดหลอมเหลวของอะลูมิเนียมออกไซด์บริสุทธิ์ในการดัดแปลง ซึ่งมีความเสถียรเหนือ 900°C คือ 2053°C อิเล็กโทรไลซิสของการหลอมนั้นสัมพันธ์กับการใช้พลังงานที่สูงมากในการหลอมและการรักษาอุณหภูมิอ่างให้สูง และทำให้ได้พลังงานออกมาต่ำ ดังนั้นในการผลิตอลูมิเนียมจึงไม่ได้ใช้อลูมิเนียมออกไซด์บริสุทธิ์ แต่เป็นระบบที่ประกอบด้วยอลูมิเนียมออกไซด์และไครโอไลท์นั่นคือไครโอไลท์-อลูมินาละลาย
ไครโอไลท์ละลายที่ 1100°C จะเกิดกับอะลูมิเนียมออกไซด์เมื่อมีปริมาณสารหลังประมาณ 15% โดยน้ำหนัก ยูเทคติกที่มีจุดหลอมเหลว 938°C ปริมาณอลูมินาที่เพิ่มขึ้นอีกในการหลอมเหลวส่งผลให้อุณหภูมิหลอมละลายของระบบเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
เพื่อลดจุดหลอมเหลวของอิเล็กโทรไลต์ เพิ่มการนำไฟฟ้า และปรับปรุงความสามารถในการเปียกของแอโนด จึงมีการเติมสารเติมแต่งของอะลูมิเนียม แมกนีเซียม ลิเธียม และแคลเซียมฟลูออไรด์ในการหลอม อิเล็กโทรไลต์อุตสาหกรรมมีองค์ประกอบ:
อันเป็นผลมาจากการแยกตัวของส่วนประกอบหลักของระบบ
เช่นเดียวกับการเติมเกลือฟลูออไรด์ อิเล็กโทรไลต์หลอมเหลวยังเป็นระบบหลายองค์ประกอบที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยไอออน:
ตารางที่ 4.1. กระบวนการหลักระหว่างอิเล็กโทรไลซิส
ด้วยเหตุนี้ ในระหว่างอิเล็กโทรไลซิสของการหลอมของไครโอไลท์-อลูมินา ไอออนจึงถูกปล่อยออกมา
กระบวนการทุติยภูมิระหว่างอิเล็กโทรลิซิสของการหลอมด้วยไครโอไลท์-อลูมินาเกิดขึ้นทั้งในพื้นที่แอโนดและแคโทด
ในพื้นที่แอโนดที่อุณหภูมิอิเล็กโทรไลซิส การเกิดออกซิเดชันอย่างต่อเนื่องของคาร์บอนแอโนดเกิดขึ้นพร้อมกับการก่อตัวของส่วนผสมของคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) และคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV):
เมื่อสรุปปฏิกิริยาของกระบวนการปฐมภูมิและทุติยภูมิ เราได้สมการสรุปสำหรับปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลซิส:
อุปกรณ์หลักที่อยู่ระหว่างดำเนินการ การเตรียมไฟฟ้าอลูมิเนียมคืออิเล็กโทรไลเซอร์หรืออ่างอะลูมิเนียม
ข้าว. 4.3. แผนภาพอิเล็กโทรไลเซอร์: a – อ่างที่มีแอโนดที่อบเอง, b – บล็อกที่มีแอโนดที่อบไว้ล่วงหน้า 1 โครง, ซับในทนไฟ 2 ชั้น, แผ่นถ่านหิน 3 ซับใน, 4-อลูมินา, อิเล็กโทรไลต์หลอมเหลว 5 ชั้น, ดูดออก 6 ชั้น , อะลูมิเนียม 7 ชั้น, บล็อคอิเล็กโทรดแบบอบ 8 การทำงาน, ลีด 9 กระแส, บล็อกที่ขยายได้ 10 ชั้น, เคสมวล 11 ขั้วบวก, มวล 12 ขั้วบวก
อิเล็กโทรไลเซอร์ประกอบด้วยอุปกรณ์แคโทดและแอโนด อุปกรณ์แคโทดเป็นโครงโลหะสี่เหลี่ยมที่มีฉนวนกันไฟ เรียงรายไปด้วยแผ่นคาร์บอนและบล็อกด้านใน บล็อกด้านล่างยังเป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าสำหรับอะลูมิเนียมหลอมเหลวซึ่งทำหน้าที่เป็นแคโทด อิเล็กโทรไลเซอร์มีระบบรวบรวมก๊าซและการเผาไหม้คาร์บอน (II) ออกไซด์หลังการเผาไหม้ ซึ่งเป็นอุปกรณ์จ่ายอลูมินาอย่างต่อเนื่อง และระบบสูบโลหะอะลูมิเนียมออกมา
อุปกรณ์แอโนดประกอบด้วยคาร์บอนแอโนด ซึ่งบางส่วนจุ่มอยู่ในอิเล็กโทรไลต์หลอมเหลว และกระแสไฟที่กดเข้าไป มีการใช้ขั้วบวกต่อเนื่องของการออกแบบต่างๆ อิเล็กโทรไลเซอร์สมัยใหม่ใช้แอโนดต่อเนื่องสองประเภท: การอบเองและการอบล่วงหน้า แอโนดที่อบเองได้ประกอบด้วยปลอกอลูมิเนียมซึ่งมีมวลแอโนดอัดก้อนที่มีตัวนำกระแสไฟฟ้ากดลงไป
ในอิเล็กโทรไลเซอร์กำลังสูงสมัยใหม่ มีการใช้แอโนดที่อบไว้ล่วงหน้า ซึ่งประกอบด้วยบล็อกที่ถูกสร้างขึ้นจากด้านบนขณะเผาไหม้ สายไฟปัจจุบันจะถูกกดเข้าที่ด้านข้างของบล็อกที่ทำเสร็จแล้ว
เนื่องจากความหนาแน่นที่แตกต่างกัน อลูมิเนียมเหลวจึงถูกแยกออกจากไครโอไลท์-อลูมินาที่หลอมละลาย และรวบรวมไว้ที่ด้านล่างของอ่าง ในระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส ซึ่งเป็นผลมาจากการทำความเย็นอ่างด้วยอากาศจากภายนอก ชั้นอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง (การกำจัด) จะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของของเหลวที่ละลาย ซึ่งจะป้องกันอ่างอาบน้ำและลดการใช้พลังงาน ในการสกัดอะลูมิเนียมหลอมเหลวออกจากอ่างอาบน้ำ จะใช้กระบวยสุญญากาศหรือกาลักน้ำ โดยท่อดูดจะถูกสอดเข้าไปในอะลูมิเนียมเหลวผ่านชั้นกะโหลกศีรษะ
อลูมินาจะถูกป้อนเข้าไปในอิเล็กโตรไลเซอร์อย่างต่อเนื่องโดยใช้อุปกรณ์แท่งนิวแมติก ซึ่งทำให้สามารถเจาะเปลือกกะโหลกศีรษะและจ่ายสารอลูมินาได้
ระบบรวบรวมก๊าซด้วยไฟฟ้าได้รับการออกแบบเพื่อรวบรวมก๊าซที่ปล่อยออกมาในระหว่างการอิเล็กโทรลิซิส และนำก๊าซเหล่านั้นเข้าสู่ระบบทำความสะอาดแก๊ส
2. การทำความสะอาดและการขัดเกลาอะลูมิเนียม
สิ่งเจือปนทำให้คุณสมบัติทางกล ไฟฟ้า และการหล่อของอลูมิเนียมลดลงอย่างมาก และลดความต้านทานการกัดกร่อน เพื่อกำจัดสิ่งเจือปนเชิงกลและก๊าซที่ละลายน้ำ อลูมิเนียมที่สูบออกจากอ่างจะถูกคลอรีนในทัพพีสุญญากาศ ในกรณีนี้ ไฮโดรเจนและโลหะบางชนิดจะถูกคลอรีน และคลอไรด์และสิ่งสกปรกเชิงกลที่เกิดขึ้นจะลอยไปที่พื้นผิวของโลหะและถูกกำจัดออก:
ข้าว. 4.4. โครงการกลั่นอลูมิเนียมด้วยไฟฟ้า: กลั่น 1 ชั้น (ชั้นบนสุด) - อลูมิเนียมบริสุทธิ์ที่มีทองแดง, อิเล็กโทรไลต์ 2 ชั้น, อลูมิเนียมบริสุทธิ์ 3 ชั้น
หลังจากคลอรีน อลูมิเนียมจะถูกเก็บไว้ในเตาไฟฟ้าเพื่อขจัดสิ่งเจือปนที่ตกค้างและเฉลี่ยองค์ประกอบ จากนั้นจึงหล่อเป็นแท่งโลหะ หลังจากการทำให้บริสุทธิ์จะได้อะลูมิเนียมเกรด A85 ซึ่งมีโลหะอย่างน้อย 99.85% เพื่อให้ได้อะลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงและพิเศษ จะต้องผ่านการกลั่นเพิ่มเติม ในอุตสาหกรรมมีการใช้วิธีการกลั่นสองวิธี: อิเล็กโทรไลต์และการใช้สารประกอบย่อยอะลูมิเนียม
วิธีการทำให้บริสุทธิ์สามชั้นด้วยไฟฟ้าขึ้นอยู่กับกระบวนการออกซิเดชันของขั้วบวกและการลดแคโทดของอะลูมิเนียมในภายหลัง ขั้วบวกของอิเล็กโตรไลเซอร์เป็นอะลูมิเนียมที่ผ่านการขัดสีแล้วซึ่งมีการเพิ่มขึ้น
ระหว่างแคโทดและแอโนดจะมีอิเล็กโทรไลต์หลอมเหลวซึ่งประกอบด้วยส่วนผสมของแบเรียมและโซเดียมคลอไรด์ และอะลูมิเนียม และโซเดียมฟลูออไรด์ ในระหว่างกระบวนการกลั่น อลูมิเนียมจะละลายที่ขั้วบวก:
ไอออนของมันเนื่องจากความหนาแน่นของชั้นของอลูมิเนียมและอิเล็กโทรไลต์ที่ปนเปื้อนแตกต่างกันจึงผ่านชั้นหลังและลดลงที่แคโทด:
ในเวลาเดียวกัน สิ่งเจือปนที่มีศักยภาพสูงจะยังคงอยู่ในชั้นของโลหะที่ผ่านการกลั่นแล้วและสะสมอยู่ในชั้นอิเล็กโทรไลต์ เมื่อมีสิ่งเจือปนสะสม โลหะผสมแอโนดและอิเล็กโทรไลต์จะถูกเปลี่ยนเป็นระยะ อลูมิเนียมที่ได้จากวิธีการกลั่นนี้มีความบริสุทธิ์ 99.99%
การกลั่นโดยใช้สารประกอบย่อยจะขึ้นอยู่กับการระเหิดของสารประกอบย่อยที่มีความผันผวนสูงของอะลูมิเนียมโมโนวาเลนต์ที่เกิดขึ้นระหว่างการบำบัดที่อุณหภูมิสูงของอะลูมิเนียมที่ผ่านการกลั่นด้วยอะลูมิเนียม (III) คลอไรด์ ในกรณีนี้ สิ่งเจือปนจะไม่ถูกกลั่นและยังคงอยู่ในสารตกค้างจากการกลั่น
ความบริสุทธิ์ของอะลูมิเนียมที่ได้จากการเชื่อมต่อย่อยคือ 99.9995%
อลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงพิเศษ (99.9999%) สามารถผลิตได้โดยการหลอมแบบโซน
3. การกำหนดโครงสร้างทางเทคโนโลยีของ CTS
การกำหนดประเภทการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ใน โครงการเทคโนโลยีการผลิตอลูมินาโดยใช้วิธีของไบเออร์
โครงร่างนี้ส่วนใหญ่ใช้การเชื่อมต่อแบบอนุกรมของอุปกรณ์
เครื่องผสมเยื่อกระดาษ เครื่องทำความร้อนเยื่อกระดาษ หม้อนึ่งความร้อน และหม้อนึ่งปฏิกิริยามีการเชื่อมต่อแบบอนุกรม ดังนั้นเยื่ออะลูมิเนียมจึงผ่านอุปกรณ์เหล่านี้แบบอนุกรม โดยถูกบด บดแบบเปียก และชะล้าง เครื่องนึ่งฆ่าเชื้อปฏิกิริยาจะเชื่อมต่อกับเครื่องแยกไอ-ของเหลว และเชื่อมต่อกับสารเจือจางโดยการเชื่อมต่อแบบอนุกรมบายพาส เครื่องแยกไอน้ำเชื่อมต่อกับเครื่องทำความร้อน ข้อเสนอแนะเนื่องจากไอน้ำที่เกิดขึ้นในตัวแยกจะกลับไปที่เครื่องทำความร้อนเพื่อให้ความร้อน เยื่อจากเครื่องแยกจะถูกป้อนตามลำดับลงในตัวเจือจาง จากนั้นเข้าไปในสารทำให้ข้นของตะกอน และจากนั้นเข้าไปในตัวกรองสุญญากาศเพื่อแยกโคลนแดง ตัวกรองสูญญากาศเชื่อมต่อขนานกับเครื่องล้างตะกอนและเครื่องย่อยสลายเนื่องจากมีการจ่ายตะกอนที่แยกออกจากตัวกรองเพื่อล้างและสารละลายโซเดียมอะลูมิเนตจะเข้าสู่เครื่องย่อยสลายซึ่งผสมกับอากาศ ถัดไป ตัวแยกสลาย ตัวคั่นอลูมินา บังเกอร์ เตาหลอมแบบท่อ และเครื่องทำความเย็นแบบท่อ เชื่อมต่อเข้าด้วยกันแบบอนุกรม
เนื่องจากมีการตอบสนองทางเทคโนโลยีในวงจร วงจรจึงถูกปิด
วิธีการชะล้างของไบเออร์ใช้วงจรกระบวนการอัลคาไลแบบปิด ส่งผลให้มีการนำหลักการจัดการการผลิตที่มีของเสียต่ำมาใช้
4. การสร้างพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีและการออกแบบของ CTS พารามิเตอร์ทางเทคนิคของโหมดและการไหล
เครื่องนึ่งฆ่าเชื้อปฏิกิริยาสำหรับการชะล้างแร่อะลูมิเนียมเป็นถังเชื่อมแนวตั้งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 2.5 ม. และความสูง 14 - 18 ม. ระดับการสลายตัวของวัตถุดิบสูงถึง 0.9 หน่วย
เครื่องย่อยสลายแบบผสมอากาศที่ทันสมัยที่สุดคือถังเหล็กที่มีก้นทรงกรวยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 9 ม. และสูงถึง 35 ม.
ตารางที่ 4.2. ค่าสัมประสิทธิ์การบริโภคต่ออลูมินา 1 ตัน
ตารางที่ 4.3. ลักษณะของอิเล็กโตรไลเซอร์สำหรับการผลิตอะลูมิเนียมที่มีแอโนดที่ผ่านการอบล่วงหน้าแบบต่อเนื่อง
ผลผลิตของอิเล็กโทรไลเซอร์ดังกล่าวมีตั้งแต่ 0.5 ถึง 1.2 ตันของอะลูมิเนียมต่อวัน และสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:
โดยที่ P คือผลผลิตของอิเล็กโตรไลเซอร์, t/วัน;
J – ความแรงในปัจจุบัน, A;
เวลาอิเล็กโทรไลซิส, h;
เอาต์พุตปัจจุบัน เศษส่วนของหน่วย
ตารางที่ 4.4. ค่าสัมประสิทธิ์การบริโภคต่ออลูมิเนียม 1 ตัน
5. รูปภาพของโมเดลกราฟิกของ XTS
โครงการเคมี
แผนภาพการทำงาน
โครงร่างโครงสร้าง
1 – เครื่องผสมเยื่อกระดาษ
2 – เครื่องทำความร้อนเยื่อกระดาษ
3 – หม้อนึ่งความร้อน
4 – หม้อนึ่งปฏิกิริยา
5 – เครื่องแยกไอและของเหลว
6 – ทินเนอร์
7 – สารทำให้ข้นตะกอน
8 – เครื่องล้างตะกอน
9 – ตัวกรองสูญญากาศ
11 – ตัวแยกอลูมินา
12 – บังเกอร์
13 – เตาท่อ
14 – ตู้เย็นแบบท่อ
ระบบเทคโนโลยี
เครื่องผสมเยื่อกระดาษ 1 ชิ้น
เครื่องทำความร้อน 2 เยื่อกระดาษ
หม้อนึ่งความร้อน 3 อัน (สอง)
หม้อนึ่งความดัน 4 ปฏิกิริยา (6),
เครื่องแยกไอน้ำและของเหลว 5 เครื่อง
6-ทินเนอร์,
สารทำให้ข้น 7 ตะกอน
เครื่องซักผ้า 8 ตะกอน
ตัวกรองสูญญากาศ 9 ตัว,
ตัวคั่น 11-อลูมินา
12-ฮอปเปอร์,
เตา 13 หลอด,
ตู้เย็น 14 หลอด.
กระบวนการทางเทคโนโลยีในการผลิตอลูมินาโดยใช้วิธีของไบเออร์มีดังต่อไปนี้ เยื่อแร่อะลูมิเนียมจากเครื่องผสม 1 จะถูกป้อนเข้าไปในเครื่องทำความร้อน 2 ซึ่งถูกทำให้ร้อนด้วยไอน้ำจากตัวแยก 5 จากเครื่องทำความร้อน เยื่อกระดาษจะเข้าสู่แบตเตอรี่ของเครื่องนึ่งฆ่าเชื้อด้วยความร้อน 3 จากนั้นเข้าไปในแบตเตอรี่ของเครื่องนึ่งความดันปฏิกิริยา 4 ซึ่งกระบวนการชะล้างจะเกิดขึ้นจากที่ใด มันถูกส่งไปยังตัวแยก 5. ในตัวแยกความดันจะลดลงจาก 3 MPa เป็นความดันบรรยากาศซึ่งเป็นผลมาจากการที่เยื่อกระดาษเดือดและไอน้ำที่เกิดขึ้นจะถูกส่งไปยังเครื่องทำความร้อน 2 หลังจากนั้นเยื่อกระดาษประกอบด้วยอัลคาไลน์ สารละลายโซเดียมอะลูมิเนตและโคลนสีแดง ถูกเจือจางในตัวเจือจาง 6 และเข้าไปในสารทำให้เยื่อกระดาษหนาขึ้น 7 และต่อไปอีก เพื่อแยกโคลนสีแดงออกเป็นตัวกรอง 9 ตะกอนที่แยกออกจะถูกล้างด้วยน้ำในเครื่องซักผ้า 8 และสารละลายโซเดียมอะลูมิเนต เข้าสู่ตัวย่อยสลาย 10 โดยผสมกับอากาศเป็นฟอง จากเครื่องย่อยสลาย เยื่อไฮเดรตซึ่งประกอบด้วยผลึกอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์และสุราหลักจะถูกส่งไปยังเครื่องแยกคริสตัล 11 โดยที่ผลึกจะถูกแยกออกจากสุราหลัก และหลังจากผ่านถังบรรจุ 12 แล้ว ให้เข้าไปในเตาหลอมเผาแบบท่อ 13 หลังจากนั้นนำไปแช่เย็นในตู้เย็นแบบท่อ 14. สุราแม่ที่แยกออกมาจะถูกรวมเข้ากับสารละลายจากเครื่องล้างตะกอน 8 แล้วส่งไประเหย
อุปกรณ์หลัก: หม้อนึ่งปฏิกิริยาและตัวย่อยสลาย
อะลูมิเนียมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่พบบ่อยที่สุดในธรรมชาติ:
เนื่องจากมีฤทธิ์ทางเคมีสูง จึงพบอะลูมิเนียมได้ในธรรมชาติ
ในเท่านั้น แบบฟอร์มที่ถูกผูกไว้. จำนวนแร่ธาตุที่มีอะลูมิเนียม
ใหญ่มาก: ตามที่นักวิชาการ A.E. Fersman กล่าวก็มี
ปรากฎว่าประมาณ 250
ด้านล่างนี้คือแร่ธาตุที่สำคัญที่สุดซึ่งระบุถึงเนื้อหา
มีปริมาณ Al2O3 อยู่ในนั้น %:
คอรันดัม Al2O3 100
ไดสปอร์ โบห์ไมต์ Al2O3 H2O 85.0
สปิเนล Al2O3 MgO 71.0
กิบบ์ไซต์ (ไฮดราจิลไลต์) Al2O3 3H2O 65.4
ไคยาไนต์ แอนดาลูไซต์ ซิลลิมาไนต์ Al2O3 SiO2 63.0
ดินขาว Al2O3 2SiO2 2H2O 39.5
เซริไซต์, มัสโคไวต์ K2O 3Al2O3 6SiO2 2H2O 38.4
อลูไนต์ เค 2 S0 4 อัล 2 (S04) 3 4Al (OH) 3 37.0
อะนอร์ไทต์ CaO อัล 2 O 3 2SiO 2 36.7
เนฟีลีน (Na,K)2O อัล 2 O 3 2SiO 2 32.3۞35.9
ลิวไซต์ K 2 O อัล 2 O 3 4SiO 2 23.5
อัลไบต์ นา 2 โอ อัล 2 โอ 3 6SiO 2 19.3
ออร์โธเคลส K 2 O AlO 3 6SiO 2 18.4
อะลูมิโนซิลิเกต: เฟลด์สปาร์ (ออร์โธเคลส, อัลไบท์), เนฟีลีน, แร่ธาตุ
หมู่ซิลลิมาไนต์ ลิวไซต์ ฯลฯ อลูมิโนซิลิเกตเหล่านี้มีปฐมภูมิ
กำเนิดและเป็นส่วนประกอบหลักของหินภูเขาไฟหลายชนิด
ประเภท. สารประกอบเคมีออกไซด์ก็มีต้นกำเนิดเช่นกัน
อลูมิเนียมที่มีออกไซด์ของโลหะอื่น ๆ (สปิเนล) และคอรันดัม เวลาที่โปร่งใส
คอรันดัมพันธุ์ต่าง ๆ ที่ทำจากออกไซด์ของโลหะอื่น ๆ หรือไม่มีสีเป็นอัญมณี (ทับทิม, ไพลิน, ลิวโคแซฟไฟร์)
ภายใต้อิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสารละลายที่เป็นกรดและด่าง
คูน้ำ, คาร์บอนไดออกไซด์, การทำลายหินที่มีต้นกำเนิดหลักเกิดขึ้น
ซึ่งรอคอย. อันเป็นผลมาจากการทำลายล้างดังกล่าวมากมายรองลงมา
หินริกซึ่งมีลักษณะเป็นปริมาณออกซิเจนที่สูงกว่า
ใช่อลูมิเนียม ในองค์ประกอบของหินรองเหล่านี้จะพบอลูมิเนียมอยู่ในรูปแบบ
ไฮดรอกไซด์ (บอกไซต์), เคโอลิไนต์ (ดินเหนียว, ดินขาว, หินดินดาน), อะลู-
นิต้า (หินอลูไนต์) ตามกฎแล้วจะได้รับอลูมิเนียมออกไซด์ (อลูมินา) จากแร่อลูมิเนียม หินที่มีอลูมิเนียมบางชนิดไม่สามารถใช้ในการผลิตอลูมินาได้
เมื่อประเมินคุณภาพของแร่อะลูมิเนียม จะต้องคำนึงถึงปัจจัยหลายประการ:
องค์ประกอบทางเคมีและแร่วิทยาของแร่ ความเป็นไปได้ในการสกัดอลูมินาจากแร่โดยวิธีที่ทราบ เช่นเดียวกับเงื่อนไขของแร่ ความห่างไกลของการสะสมจากการสื่อสาร ความพร้อมของแหล่งเชื้อเพลิง น้ำ และอื่นๆ อีกมากมาย ปัจจุบันหินบอกไซต์ หินเนฟีลีน และอลูไนต์ ดินขาว และหินไคยาไนต์ ถูกนำมาใช้เป็นแร่อะลูมิเนียม วัตถุดิบที่เป็นไปได้สำหรับการผลิตอลูมินาก็คือเซริไซต์ ซึ่งเป็นเถ้าอลูมินาสูงที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ถ่านหิน ตะกรันโลหะ และของเสียจากการเสริมสมรรถนะถ่านหิน
อะลูมิเนียมเป็นแร่อลูมิเนียมที่สำคัญที่สุด บัญชีอะลูมิเนียมสำหรับ
ส่วนสำคัญของการผลิตอลูมินาของโลก อุตสาหกรรมอะลูมิเนียมของต่างประเทศดำเนินธุรกิจเกี่ยวกับอะลูมิเนียมเกือบทั้งหมดเท่านั้น
ในประเทศของเราพร้อมกับบอกไซต์สำหรับการผลิตอลูมินาอย่างมีนัยสำคัญ
แร่เนฟิลีนและแร่อลูไนต์ถูกใช้ในปริมาณมาก
อะลูมิเนียมเป็นหินที่ซับซ้อนซึ่งพบอะลูมิเนียม
เกิดขึ้นในรูปของไฮดรอกไซด์ - พลัดถิ่นและโบห์ไมต์ (โมโนไฮเดรตออกไซด์), กิบบ์ไซต์
หรือไฮดราจิลไลท์ (ไตรไฮเดรตออกไซด์) พร้อมด้วยไฮดรอกไซด์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของอะลูมิเนียม
Minya สามารถพบได้ในบอกไซต์ในรูปของคอรันดัม, เคโอลิไนต์และแร่ธาตุอื่น ๆ นอกจากนี้แร่บอกไซต์ยังรวมอยู่ในรูปแบบต่างๆ สารประกอบเคมีได้แก่เหล็ก ซิลิคอน ไทเทเนียม และธาตุอื่นๆ เหล็กสามารถพบได้ในบอกไซต์ในรูปของออกไซด์ของ Fe2O3, โกเอไทต์ 2Fe203.H2O, ไซเดอไรต์ FeCO3, ไพไรต์ FeS2, คาโมไซต์ 4FeO·Al2O3·3SiO2·4H2O และสารประกอบอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง ซิลิคอนมีอยู่ในบอกไซต์ในรูปแบบของควอตซ์, โอปอล, โมรา (การดัดแปลงต่างๆ)
ไอออนบวก SiO2) เคโอลิไนต์ คาโมไซต์ และแร่ธาตุอื่นๆ ขั้นพื้นฐาน
แร่ธาตุไทเทเนียมในบอกไซต์: อะนาเทสและรูไทล์ TiO 2 และอิลเมไนต์ FeO·TiO 2 ใน
บอกไซต์อาจมีแคลเซียมคาร์บอเนต CaCO3 และแมกนีเซียม
MgCO3, สารประกอบอินทรีย์สารประกอบของกำมะถัน ฟอสฟอรัส โครเมียม และอื่นๆ
องค์ประกอบ ซัลเฟอร์มีอยู่ในอะลูมิเนียมส่วนใหญ่อยู่ในรูปของไพไรต์และเนื้อหา
ความหลากหลายของลอยด์ - เมลนิโคไซต์, ฟอสฟอรัส - ในรูปของอะพาไทต์
3Ca 3 (PO 4) 2 ·CaF 2 แร่บอกไซต์ในปริมาณน้อยมักประกอบด้วย-
การรวมกันของธาตุหายาก: วาเนเดียม, แกลเลียม, เซอร์โคเนียม, ไนโอเบียม ฯลฯ รวม
พบสารประกอบเคมี 42 ชนิดในอะลูมิเนียมในรูปของสารประกอบต่างๆ
องค์ประกอบ. องค์ประกอบทางเคมีของอะลูมิเนียมรวมถึงคุณสมบัติทางกายภาพนั้นแตกต่างกันมาก ประกอบด้วย Al 2 O 3 35-70%, SiO 2 - จากสิบถึง 25%, Fe 2 O 3 240%, TiO 2 - จากร่องรอยถึง 11% เนื้อหาขององค์ประกอบจำนวนหนึ่งในบอกไซต์วัดเป็นร้อยหรือหนึ่งในพันของเปอร์เซ็นต์ เช่น วานาเดียม 0.025۞0.15% แกลเลียม 0.001۞0.007%
ในลักษณะที่ปรากฏบอกไซต์มักจะคล้ายกับดินเหนียวและมีสีตั้งแต่สีขาวไปจนถึงสีแดงเข้ม (ส่วนใหญ่มักเป็นสีแดงที่มีเฉดสีต่างๆ) โครงสร้างของอะลูมิเนียมอาจมีความหนาแน่นและมีรูพรุน ความหนาแน่นอยู่ระหว่าง 1.2 ถึง 3.5 g/cm3 ความแข็งอยู่ระหว่าง 2 ถึง 7 (ตามสเกล Mohs)
มีแร่บอกไซต์ที่เต็มไปด้วยหินร่วนและดินเหนียวซึ่งมีความโดดเด่น
ไม่เพียงแต่คุณสมบัติทางกายภาพเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติทางเคมีและแร่ธาตุด้วย
องค์ประกอบ gical บอกไซต์ที่เต็มไปด้วยหินมักจะมีธาตุเหล็กสูง ปริมาณซิลิคอนออกไซด์ในนั้นมักจะต่ำ กล่องหลวม
คุณแตกต่างจากหินที่มีปริมาณคาโอลิไนต์สูงกว่าและมีอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ในปริมาณที่ลดลง แร่บอกไซต์แบบเคลย์มีลักษณะพิเศษคือมีคาโอลิไนต์ในปริมาณสูงและมีธาตุเหล็กออกไซด์ในปริมาณต่ำ
ขึ้นอยู่กับรูปแบบแร่วิทยาของไฮดรอกไซด์
อลูมิเนียมพบได้ในแร่บอกไซต์ โดยแบ่งออกเป็นไดสปอร์ โบห์ไมต์
gibbsite และผสม บอกไซต์ผสมประกอบด้วยอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์สองรูปแบบพร้อมกัน (ไดสปอร์-โบห์ไมต์, กิบบ์ไซต์-โบห์ไมต์)
บอกไซต์) อิทธิพลที่ยิ่งใหญ่ที่สุดต่อคุณภาพของอะลูมิเนียมคือเนื้อหา
อลูมิเนียมและซิลิคอนออกไซด์ อัตราส่วนของปริมาณ Al2O3 ในบอกไซต์ต่อ
การกักเก็บ SiO2 (โดยมวล) เรียกว่าโมดูลซิลิคอนของอะลูมิเนียม ยังไง
ยิ่งขนาดของโมดูลซิลิกอนมีขนาดใหญ่เท่าใด คุณภาพของอะลูมิเนียมก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น
ตาม GOST 972−84 ขึ้นอยู่กับประเภทของการบริโภคอะลูมิเนียม
แบ่งออกเป็น 7 แบรนด์ ได้แก่
EB-1 และ EB-2 – การผลิตอิเล็กโทรคอรันดัม
CB-1 – การผลิตปูนซีเมนต์อะลูมิเนียม
CB-2 – การผลิตปูนซีเมนต์
OB – การผลิตวัสดุทนไฟ
GB – การผลิตอลูมินา
MB – การผลิตเหล็กแบบเปิด
ตัวบ่งชี้ที่ครอบคลุมถึงคุณภาพของแร่บอกไซต์ที่แปรรูปเป็นดินเหนียว
zem (เกรด GB) ขึ้นอยู่กับรูปแบบเทคโนโลยีของการประมวลผลและเนื้อหาของ A12O3, SiO2 และส่วนประกอบอื่น ๆ ในนั้นซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพของการประมวลผล ส่วนใหญ่ปริมาณสำรองแร่บอกไซต์ของโลกกระจุกตัวอยู่ในสารตกค้าง
เงินฝาก เหล่านี้เป็นแหล่งเงินฝากหลักของแอฟริกา คาบสมุทรฮินดูสถาน อเมริกากลางและใต้ และออสเตรเลีย
ปริมาณสำรองแร่บอกไซต์ที่สำรวจในประเทศของเรามีขนาดค่อนข้างเล็กและ
โดยทั่วไปคุณภาพจะต่ำ นอกจากนี้เงินฝากบางส่วนยังตั้งอยู่ในพื้นที่ที่ยากต่อการพัฒนาและไม่เหมาะสมกับการพัฒนาโดยใช้วิธีหลุมเปิดที่มีประสิทธิภาพมากกว่า
สิ่งที่สำคัญที่สุดคือการสะสมแร่อะลูมิเนียม Severouralsk
ภูมิภาคสแวร์ดลอฟสค์ แร่บอกไซต์โบเอห์ไมต์-พลัดถิ่นจำนวนหนึ่ง
ค่อนข้างจะเปิดรับ เทือกเขาอูราลตอนใต้ในภูมิภาคเชเลียบินสค์และสาธารณรัฐสังคมนิยมโซเวียตปกครองตนเองบัชคีร์
แร่บอกไซต์ South Ural มีลักษณะเป็นครีมในปริมาณสูง
nezem และคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) รวมถึงมีความแข็งสูง พวกมันยังถูกขุดใต้ดินด้วย แร่อะลูมิเนียมที่ขุดได้มีค่าเฉลี่ย % (โดย
มวล): Al2O3 50۞53; SiO2 5۞10 และ Fe2O3 21۞22 ในคาซัคสถานตอนเหนือ (ในพื้นที่ของรางน้ำ Turgai) รู้จักแหล่งแร่อะลูมิเนียม gibbsite จำนวนมาก: Amangeldinskoye, Krasnooktyabrskoye, Belinskoye, Ayatskoye และอื่น ๆ
บอกไซต์ส่วนใหญ่เป็นประเภทเหล็กขนาดกลาง มีปริมาณเคโอลิไนต์ค่อนข้างสูงและมีโมดูลัสซิลิคอนต่ำ แร่อะลูมิเนียม Turgai ถูกขุดโดยการขุดแบบเปิด บอกไซต์จำนวนมากประกอบด้วย Al2O3 โดยเฉลี่ย 42-44%, SiO2 9-11% และ Fe2O3 16-20% โดยมีโมดูลัสซิลิคอน 4-5
ในภูมิภาคเลนินกราดมีเงินฝาก Tikhvin gibbsite
โบห์ไมต์บอกไซต์ องค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางกายภาพของ Tikhvin
แร่บอกไซต์มีความหลากหลายมาก แต่โดยทั่วไปแล้วคุณภาพจะต่ำ ในปัจจุบัน
ปัจจุบันปริมาณสำรองอะลูมิเนียม Tikhvin หมดไปมากแล้ว ใน Arkhangel-
ในภูมิภาค North Onega กำลังมีการพัฒนาเงินฝาก
กิบบ์ไซต์-โบเอไมต์บอกไซต์ แร่บอกไซต์ Severonezh มีลักษณะสูง
ป่า (6-9%) แต่มีโมดูลหินเหล็กไฟเฉลี่ยต่ำ - ประมาณสาม แร่บอกไซต์ North Onezh ซึ่งแตกต่างจากแร่บอกไซต์จากแหล่งสะสมอื่น ๆ มีโครเมียมค่อนข้างมาก (0.5-0.8%. Cr2O3); ซิลิกา (16-20%) พบได้ในบอกไซต์ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของเคโอลิไนต์ แร่อะลูมิเนียมถูกขุดโดยการขุดหลุมแบบเปิด อุตสาหกรรมอลูมิเนียมในต่างประเทศส่วนใหญ่ทำงานกับอะลูมิเนียมชนิดกิบบ์ไซต์คุณภาพสูง เฉพาะในบางประเทศเท่านั้น
(ฝรั่งเศส กรีซ ฯลฯ) มีโรงงานหลายแห่งที่ดำเนินธุรกิจเกี่ยวกับแร่อะลูมิเนียมโบเอห์ไมต์
แร่บอกไซต์จำนวนมากตั้งอยู่ในออสเตรเลียในแอฟริกา
ทวีป (กินี กานา) ในประเทศอเมริกาใต้ (ซูรินาเม กายอานา
จาเมกา, บราซิล) เอเชียมีแร่บอกไซต์สำรองจำนวนมาก
ในอินเดีย อินโดนีเซีย จีน มาเลเซีย ในทวีปยุโรปก็มีขนาดใหญ่
มีแร่อะลูมิเนียมอยู่ในฝรั่งเศส ฮังการี ยูโกสลาเวีย และกรีซ
สิ่งต่างๆ ประเทศแถบยุโรป เช่น เยอรมนี นอร์เวย์ สวีเดน และอังกฤษก็มี
ด้วยอุตสาหกรรมอลูมิเนียมที่ค่อนข้างพัฒนาไปในตัวนั้นเอง
พวกเขาแทบไม่มีเงินฝากแร่อะลูมิเนียมและใช้วัตถุดิบนำเข้า (อลูมินาและบอกไซต์) สหรัฐอเมริการีไซเคิลส่วนสำคัญของมัน
แร่บอกไซต์ของเรานำเข้าจากประเทศอื่น ประเทศแคนาดาซึ่งมีการพัฒนาอะลูมิเนียมแล้ว
อุตสาหกรรมไม่มีแร่อะลูมิเนียมเป็นของตนเองและส่งออกวัตถุดิบ
(บอกไซต์และอลูมินา) จากหลายประเทศในอเมริกาและแอฟริกา
ประเทศของเรายังดำเนินการแร่บอกไซต์จำนวนหนึ่งด้วย
มาจาก ต่างประเทศ: กินี ยูโกสลาเวีย กรีซ ฉันกำลังลงทะเบียน-
Gibbsite บอกไซต์จากกินีมีองค์ประกอบดังต่อไปนี้ % (โดยน้ำหนัก):
อัล 2 โอ 3 45۞48; เฟ 2 O 3 20۞25; ไซโอ 2 1.5÷2.5.
นอกจากแร่บอกไซต์แล้วประเทศของเรายังใช้อีกด้วย
มีเนฟีลีนและอลูนีอยู่ด้วย การมีส่วนร่วมของวัตถุดิบชนิดใหม่ในการผลิต
ทำให้ไม่เพียงแต่จะขยายฐานวัตถุดิบของอุตสาหกรรมอะลูมิเนียมเท่านั้น
แต่ยังต้องวางอุตสาหกรรมอลูมิเนียมอย่างมีเหตุผลมากขึ้น
Nepheline เป็นส่วนหนึ่งของ Nepheline syenites, urtites และอื่นๆ
ประเภท. ค้นพบเขตสงวน Urtite บนคาบสมุทร Kola - ใน Khi-
เทือกเขาบินสกี้ ส่วนประกอบหลักของ Kola urtites คืออะพาไทต์
3Ca 3 (PO 4) 2 CaF 2 และเนฟีลีน (Na, K)2O อัล 2 O 3 2SiO 2 ปริมาณอะพาไทต์ในแร่
โดยเฉลี่ยคือ 43%, เนฟีลีน 38% ที่เหลือคือไพรอกซีน, สฟีน, ประเภท-
ทานาโนแมกเนไทต์ เฟลด์สปาร์ และแร่ธาตุอื่นๆ ในเนฟีลีนธรรมชาติ
อัตราส่วน cular ของ SiO 2 ต่อ Al 2 O 3 มากกว่า 2 เล็กน้อย องค์ประกอบของเนฟิลีนอาจ
แสดงได้ด้วยสูตรต่อไปนี้ (Na,K)2O·Al 2 O 3 ·(2+n) SiO 2 โดยที่ n = 0 0.5
แร่อยู่ภายใต้ความเข้มข้นของการลอยตัว ในกรณีนี้ปรากฎว่า apa-
ไทเทเนียมเข้มข้นซึ่งใช้สำหรับการผลิตแร่ฟอสฟอรัส
ดินเหนียวและหางเนฟิลีน กากแร่จะถูกลอยอยู่ในน้ำอีกครั้ง (re-
ทำความสะอาด) และรับเนฟิลีน คอนเซนเทรด - วัตถุดิบสำหรับการผลิต
เนฟิลีน คอนเดนเสท เป็นวัสดุบดละเอียด
โดยที่ 20 ถึง 40% ของเศษส่วนน้อยกว่า 0.085 มม. เนื้อหา Nepheline ใน Nephe-
ลินเข้มข้นถึง 95%
ตามเงื่อนไขทางเทคนิค (MRTU 6-12-54−80) เนฟิลีนเข้มข้น
17.5% (นา 2 O+K 2 O) เฉลี่ย องค์ประกอบทางเคมีมีสมาธิดังนี้ %
(โดยน้ำหนัก): อัล 2 O 3 28.5; SiO 2 44; เฟ 2 โอ 3 3.5; (นา 2 โอ+เค 2 โอ) 18.
Kiya-Shaltyrskoye urtite ถูกค้นพบในภูมิภาค Kemerovo
แร่ซึ่งมีคุณลักษณะเด่นคือมีคุณภาพสูง และแตกต่างจากแร่เนฟิลีนอื่นๆ ที่เป็นที่รู้จัก คือ สามารถแปรรูปได้โดยไม่ต้องเสริมสมรรถนะก่อน
ตามเงื่อนไขทางเทคนิค (TU 48-0113−81) แร่เนฟีลีนของแหล่งสะสมนี้จะต้องมี Al 2 O 3 อย่างน้อย 26.5% และ 12.4% (Na 2 O + K 2 O ในรูปของ Na 2 O) แร่นี้เป็นหินสีเทาอ่อน เนื้อปานกลางถึงหยาบ โดยมีเนฟิลีนโดยเฉลี่ย 85% ในแง่ของปริมาณอะลูมิเนียมออกไซด์ แร่ Kiyashaltyr มีความแตกต่างเล็กน้อยจาก Kola nepheline เข้มข้น แต่มีความเป็นด่างน้อยกว่าและมีเหล็กออกไซด์มากกว่า
พร้อมด้วยอลูมินาในการแปรรูปแร่เนฟีลีนและสารเข้มข้น
รับโซดาและโปแตช นอกจากนี้ ของเสียจากการผลิตอลูมินา - ตะกอนเบไลท์ - ยังถูกนำมาใช้เพื่อผลิตปูนซีเมนต์ ด้วยเหตุนี้ สินแร่เนฟิลีนจึงเป็นวัตถุดิบที่ซับซ้อน ซึ่งทำให้การแปรรูปมีความเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจ แม้ว่าจะมีปริมาณอลูมินาต่ำเมื่อเทียบกับแร่บอกไซต์ก็ตาม อะลูไนต์เป็นส่วนหนึ่งของหินอะลูไนต์ ซึ่งมีการค้นพบในอาเซอร์ไบจาน คาซัคสถาน อุซเบกิสถาน และยูเครน ในแง่แร่วิทยา อะลูไนต์เป็นซัลเฟตหลักของอะลูมิเนียมและโพแทสเซียม (หรือโซเดียม) K 2 SO 4 · A1 2 (SO 4) 3 · 4А1(OH) 3
อะลูไนต์มีโซเดียมและโพแทสเซียมหลายประเภท: โซเดียม - โดยมีอัตราส่วนโมเลกุล Na 2 O:K 2 O=(1.76÷6):1, โพแทสเซียม - Na 2 O:K 2 O=1:2 เงินฝากอุตสาหกรรมมักมีส่วนผสมของไอโซมอร์ฟิกของสิ่งเหล่านี้
สองพันธุ์ที่มีความเด่นของโพแทสเซียม
แร่ธาตุของกลุ่มซิลลิมาไนต์ (ไคยาไนต์, ซิลลิมาไนต์, อันดาลูไซต์) ได้แก่
เข้าไปในองค์ประกอบของหินจำนวนหนึ่งซึ่งพบอยู่ในคอล-
คาบสมุทรรัสเซีย ไซบีเรีย และเทือกเขาอูราล ที่ใหญ่ที่สุดคือแหล่งไคยาไนต์บนคาบสมุทรโคลา ปริมาณไคยาไนต์โดยเฉลี่ยในแร่ของเงินฝากนี้คือ 30-40% เมื่อแร่ได้รับการเสริมสมรรถนะด้วยการลอยอยู่ในน้ำ จะมีการแยกสารเข้มข้นที่มี Al 2 O 3 มากถึง 60% ไคยาไนต์เข้มข้นเป็นวัตถุดิบที่ดีสำหรับการผลิตโลหะผสมอะลูมิเนียม-ซิลิคอนและวัสดุทนไฟที่มีอลูมินาสูง
ดินเหนียวและดินขาวเป็นสารที่มีอลูมินาที่พบมากที่สุด
สายพันธุ์ ประเทศนี้มีเงินฝากคุณภาพสูงจำนวนมาก
ดินเหนียวและดินขาวในเทือกเขาอูราลและไซบีเรีย อลูมิเนียมพบได้ในดินเหนียวในรูปแบบ
ไฮโดรรัสอะลูมิโนซิลิเกต - เคโอลิไนต์ ดินเหนียวบริสุทธิ์ที่มีเนื้อหาสูง
ดินขาวและดังนั้นจึงเรียกว่ามีสิ่งเจือปนในปริมาณต่ำ
ดินขาว คุณภาพของดินขาวซึ่งเป็นวัตถุดิบที่มีอะลูมิเนียมเป็นตัวกำหนด
สิ่งนี้พิจารณาจากเนื้อหาของเคโอลิไนต์เป็นหลักและความเป็นไปได้ในการเพิ่มคุณค่าของพวกมัน
ปัจจุบันดินขาวใช้ในการผลิตซิลิคอนอลูมิเนียม
โลหะผสม - ซิลิโคอลูมิเนียมโดยการลดโดยตรง นอกจากนี้ยังเป็นวัตถุดิบที่เป็นไปได้สำหรับการผลิตอลูมินาด้วยวิธีกรดและการเผาผนึก
Sericite Ka 2 O ZAl 2 O 3 6SiO 2 2H 2 O เป็นโพแทสเซียมอะลูมิโนซิลิเกตในน้ำที่ประกอบด้วย
มีชีวิตอยู่ประมาณ 10% K 2 O และมากกว่า 39% Al 2 O 3 ในระหว่างการเสริมสมรรถนะลอยอยู่ในน้ำไม่มี
ซึ่งแร่ทองแดงทำให้เกิดหางแร่ที่มีปริมาณเซริไซต์สูง
การลอยหางซ้ำหลายครั้งทำให้สามารถแยกความเข้มข้นที่ประกอบด้วยเกือบได้
จากเซริไซต์บริสุทธิ์ สมาธินี้สามารถใช้เพื่อได้รับ
อลูมินา อัลคาไล และซีเมนต์
วัตถุดิบในการผลิตอลูมินาอาจเป็นเถ้าถ่านหิน
ของเสียเสริมคุณค่า ถ่านหินแข็งและตะกรันอลูมิเนียมขึ้นรูป -
ระหว่างการลดการถลุงแร่เหล็กบางส่วน เนื้อหาอัล 2 โอ 3
เป็นขี้เถ้าจากการเผาไหม้ของถ่านหินบางชนิด รวมถึงหางแร่จากการเสริมสมรรถนะถ่านหิน
ถึง 30-40% ส่วนที่เหลือส่วนใหญ่เป็นซิลิกา
