Production of light non-ferrous metals. Aluminium

Production of light non-ferrous metals. Aluminium

(5000 symbols)

Aluminium is the most abundant metal in the earth's crust. Its natural

compounds have been known for centuries, and, in fact, the use of some of them

for dyeing purposes was described by Pliny nearly 2000 years ago. Yet, it was not until 1825 that the metal was isolated for the first time. More than 60 years elapsed after this first discovery before the metal was made in sufficient quantities and at sufficiently low price to enable it to take its place among the ordinary metals of commerce.

The modern development of aluminium industry owes its origin to the simultaneous discovery in 1896 by Hall in America and Heroult in France of a molten solution capable of yielding aluminium under electrolyses. Nowadays aluminium is strictly a modern day metal. The enormous importance of aluminium in our modern world is due to the group of highly desirable properties it possesses.

When properly treated, aluminium has a high tensile strength, although it is just

slightly more than a third as dense as steel. This makes it a valuable construction material for use in modern streamlined trains and airplanes. The use of aluminium instead of lead brings considerable savings in the ship weight. The fact that both lightness and good heat conducting properties are combined in aluminium made it valuable for use in automobile and airplane engine parts, such as pistons and cylinder heads. These same two properties, plus its pleasing appearance, give it an important place in the field of cooking utensils. Because it is a comparatively efficient conductor of electricity, steel reinforced aluminium electrical transmission lines are in use in many countries today. Aluminium is also constantly finding new uses in the architectural field because of its lightness, strength and permanence.

Production of Aluminium. Aluminium is an important constituent of practically all common rocks, clay and various soils, in which it occurs as a mineral known as bauxite, which exists in many varieties. It is essentially a mixture of oxides, principally those of aluminium, silicon and iron, the proportions of which vary according to the locality.

The production of metallic aluminium from the raw material, as carried out

today, is divided into two distinct stages. The first is the preparation of pure

alumina from a mineral ore, which is done by a wet chemical process, and

subsequently the electrolytic reduction of the oxide. The important processes for

the production of highly-purity alumina are Bayer, the modified Bayer, Hall and

Pederson processes.

Bayer Process. Bauxites are classified in mineralogy as monohydrates or

trihydrates or combination of alumina. Formerly the Bayer process was best

adopted to rich bauxite ores, containing 55 - 60 per cent alumina, and low in silica, 3 % of the latter being the upper limit.

The first step is raw material preparation. It includes transportation, material handling, proportioning, crushing and wet grinding. Then the raw pulp is digested.

In this operation alumina is extracted from bauxite by a concentrated solution of sodium hydroxide at elevated temperatures in the digesters. Silica combined with clay and other silicates dissolves early in the extraction process. Silica present in the bauxite as quartz is generally not attacked during extraction. Silica dissolved during the extraction process must be eliminated from

the solution. Desilication is finished after the dilution of the digester pulp. It is only because silica is precipitated in an insoluble form that the Bayer process can produce the low-silica, high-purity alumina needed for today's aluminium. Then the pulp is clarified. During the process of clarification the bauxite residue, commonly called the red mud, is separated from the sodium aluminate solution. The operations used are a sedimentation and control filtration. The red mud is washed continuously in counter current decantation equipment before finally being discarded. The solution is filtrated in the Kelly filter. Liquor from the clarification step is cooled before being fed to the decomposers by heat interchange with cold or spent liquor from decomposition.

Decomposition is made more effective by stirring. The seed causes the sodium aluminate to hydrolyze to caustic and alumina trihydrate. The seed is introduced into the new liquor feed as a filtered but not washed cake. After

precipitation the hydrate is classified to yield a coarse product fraction, and the

fine material is returned as a seed for succeeding decomposition.

The product fraction of alumina trihydrate is washed, calcined for conversion to essentially anhydrous alumina and then goes to melting plants for electrolytic reduction to aluminum. The spent liquor from the process must be passed through an evaporation operation to remove the dilution added as wash before being recycled. Sodium carbonate after settling and filtration operations of evaporated liquor goes to a causticization operation. Lime milk is added.

After separation of white mud weak alkaline solution goes to evaporation

operation. Then the evaporated solution is filtrated. Concentrated aluminate

alkaline solution with additional caustic goes to the wet milling. Electrolysis of aluminium. Fundamentally, aluminium is produced by electrolysis of alumina in a bath of aluminium fluoride and the fluoride of one or more metals more electropositive than aluminium, such as sodium, potassium or calcium. The NaFAlF3 compound is called cryolite. If a direct current is passed through the solution of alumina in cryolite, or cryolite plus other fluorides, the alumina decomposes and aluminium deposits at the cathode in a molten condition. At the operating temperatures the fused cryolite is very reactive and destructive of container. Hall used iron crucibles or boxes lined with carbon. To date no better materials of the construction have been found 
 

Производство  легких и цветных металлов. Алюминий

(5000 символов)

Алюминий-самый  распространенный металл в земной коре. Его природные соединения были известны на протяжении веков, и, в самом деле, использование некоторых из них для целей окраски был описан Плинием почти 2000 лет назад. Однако, до 1825 года металл не был открыт , и в 1825 металл был получен в первый раз. Более 60 лет прошло после этого первого открытия и металл был получен в достаточных количествах и по достаточно низкой цене, чтобы включить его и чтобы занять свое место среди обычных металлов промышленности.

Современное развития алюминиевой промышленности обязано своим происхождением для одновременного открытия в 1896 году Зале в Америке и Heroult во Франции расплавленного решение может дать алюминия при electrolyses. В настоящее время алюминий является строго современного металла. Огромное значение алюминия в современном мире из-за группы весьма желательными свойствами оно обладает.

Если правильно  лечить, алюминий обладает высокой  прочностью на растяжение, хотя это просто

чуть более  чем на треть, такой же плотный, как  сталь. Это делает его ценным строительным материалом для использования в  современных упрощенных поезда и  самолеты. Использование алюминия, вместо того, чтобы привести приносит значительную экономию в корабль вес. Тот факт, что оба легкости и хорошей теплопередачи свойства сочетаются в алюминиевых сделали его ценным для использования в автомобильных и авиационных двигателей, деталей, как, например, поршней и головок цилиндров. Эти же два свойства, а также ее приятная внешность, дать ему важное место в области кухонной утвари. Потому, что это сравнительно эффективным проводником электричества, армированной алюминиевой линиям электропередачи используются сегодня во многих странах. Алюминий также постоянно находят новые применения в области архитектуры из-за своей легкости, прочности и долговечности.

Производство  Алюминия. Алюминий является важной составляющей практически всех распространенных пород, глины, различных почвах, в  которой это происходит, как минерал, известный как бокситов, которая существует во многих разновидностях. По сути, он представляет собой смесь оксидов, и, главным образом, алюминия, кремния и железа, пропорции которых варьируются в зависимости от местности.

Производство металлического алюминия из сырья, как осуществляется

сегодня, делится  на два этапа. Первый-это подготовка чистой

глинозема из руды, которая делается мокрой химический процесс, и

впоследствии  электролитического сокращение азота. Важнейшие процессы для

производство  высоко-чистота глинозема-"Байер", модифицированные и"Байер", Зал  а

Педерсон процессов.

Процесса Байера. Бокситы классифицируются по минералогии, как monohydrates или

trihydrates или сочетание глинозема. Ранее Bayer процесс был лучшим

принята к богатым бокситовой руды, содержащие 55 - 60%глинозема, и низким содержанием кремния, 3 % -последний предел.

Первым шагом  является подготовка сырья. Она включает в себя транспортные, погрузочно-разгрузочные работы, дозирования, дробления и мокрого помола. Затем сырья целлюлозно переваривается.

В этой операции глинозема, добывается из бокситов в  концентрированном растворе гидроксида натрия при повышенных температурах в автоклавы. Кремнезема в сочетании с глиной и прочие силикаты растворяется в начале процесса экстракции. Кремнезем, присутствующих в бокситов, как кварц, как правило, не напали во время добычи. Кремнезем, растворенных во время процесса добычи должны быть исключены из

решение. Desilication завершается после разведения варочный котел целлюлозного. Это только потому, что кремнезем осаждается в нерастворимой форме, что"Байер"процесс может привести к низкой-кремнезем, высокой чистоты глинозема, необходимого для сегодняшнего алюминия. Затем мякоть уточнить. В процессе разъяснения бокситов остаток, обычно называемая красная грязь, отделяется от алюмината натрия решение. Операции используются осаждения и контроля фильтрации. Красная грязь мыть постоянно в борьбе текущей очистки оборудования, прежде чем, наконец, будет отброшен. Решение ушла в Келли фильтр. Ликер из разъяснения шаг охлаждается перед подачей к редуценты из-за теплового обмена с холодной или провели спиртным от разложения.

Разложение  становится более эффективным путем перемешивания. Семя вызывает алюмината натрия для гидролиза до каустической и тригидрат алюминия. Семя вводится новый ликеро-фида в качестве фильтруются, но не мыть торт. После

количество  атмосферных осадков гидрата  классифицируется уступить грубой продукта фракции, и

мелкозернистого материала возвращается в качестве семян для последующих разложения.

Продукт имеет  доля тригидрат алюминия-промытый, прокаленный для преобразования в основном безводный глинозема, а затем идет к плавильной установки для электролитического снижение на алюминий. Отработавшее ликера из этого процесса, должно быть, прошли через испарение операцию по удалению разбавления добавил, как вымыть, прежде чем вторичная. Карбонат натрия после отстоя и фильтрации операций испарилась спиртное идет в causticization операции. Известковое молоко добавляется.

После отделения  белой грязи слабым щелочным раствором, идет на испарение

операция. Затем  испарился решение ушла. Концентрированное жидкое

щелочной раствор  с дополнительными каустической идет на мокром помоле. Электролизе алюминия. Принципиально, алюминия производится путем электролиза алюминия в ванну фтористого алюминия и фтора одного или более металлов более положительный, чем алюминия, таких как натрий, калий и кальций. В NaFAlF3 соединение называется криолита. Если прямой ток пропускается через раствора глинозема в криолита, или криолита и других фторидов, глинозема, разлагается и алюминия депозиты на катоде в расплавленном состоянии. При рабочих температурах слитых криолита очень реактивной и разрушительной из контейнера. Зал использовали железо тигли или ящики с подкладкой углерода. На сегодняшний день не лучше, материалов строительства были найдены