Glinka

Tlenek aluminiowy - bezwodny tlenek aluminium AL2O3 - jest proszkiem ze średnimi rozmiary granulki sferyczne 50-200 mikronów. Tlenek glinu jest powszechnie stosowany jako główny składnik elektrofarfarforda i ultrafarfor (na bazie korundu) i jako niezależny materiał do wytwarzania wysokiego napięcia, izolatorów wysokiej częstotliwości, kondensatorów, części gęstych węzłów próżniowych (hollami bezpieczników, lampy sodowe, Obudowy półprzewodnikowe, anten pokrywa się, deski do układów zintegrowanych i innych.).

Produkcja tlenku glinu

Najbardziej minerały i rudy są surowce do uzyskania glinu: Alucites, Kaolins, Nethelinika i Boxites. Uzyskanie tlenku glinu z rud przeprowadza się w trzech podstawowych metodach: elektrolityczne, kwasowe i alkaliczne.

Najczęstszą metodą wytwarzania glinu jest metodą Bayer, austriacki inżynier, który mieszkał i pracował w Tsaristach Rosji. W Rosji, oprócz pozyskiwania tlenku glinu z boksytu w metodzie Bayer, stosuje się również technologia spiekania. Istotność wytwarzania tlenku z metodą alkaliczną zgodnie z metodą Bayer jest szybki rozkład roztworów aluminiowych, gdy wprowadza się do nich aluminium wodorotlenku.

Następnie pozostałe roztwór poddaje się odparowanie z intensywnym mieszaniem i może ponownie rozpuścić tlenek aluminium zawarty w boksytach.

Produkcja tlenku glinu dla tej metody składa się z następujących operacji:

1. Przygotowanie rudy boksytowej w specjalnych młynach: zgniatanie, szlifowanie, dodawanie alkalii i wapno
2. ROCYTITE przetwarzanie alkali
3. Separacja od czerwonego nachylenia roztworu gliny przez pranie
4. Rozkład wodnego roztworu gliny
5. Pływanie wodorotlenku aluminium
6. Kalcynacja (odwodnienie) wodorotlenek krzemu

Zastosowanie tego sposobu wytwarzania tlenku glinu umożliwia uzyskanie stałego związku chemicznego tlenku glinu, który jest stopiony tylko wtedy, gdy osiągnięto temperaturę 2050 stopni. Technologia produkcji tlenku glinu przez spiekanie jest następująca: ruda sach w piecach, aż otrzymana zostanie stolica tlenna, która jest następnie wymywana przez roztwór sody lub wody.

Otrzymany roztwór tlenku sodu jest rozkładany dwutlenkiem węgla, w wyniku czego otrzymuje się wodorotlenek glinu.

Sucha technologia alkaliczna do uzyskania tlenku glinu (spiekanie) umożliwia podświetlenie glinu z boksytu niskiego stopnia, nefcit i rud aluminicyjnych. Surowce siodają w piecach w celu uzyskania stałej postaci gliny, która jest ługowana, zagęszczona, jest przemywa i poddana osadu. Uzyskany roztwór jest rozkładany z dwutlenkiem węgla, a tlenek glinu i dodatkowe produkty.

Właściwości fizykochemiczne glinu

W ciągu ostatnich dziesięcioleci, ze względu na wprowadzenie nowych typów elektrolizerów (z wypiekowymi anodami i górnymi prądami) o pojemności do 500 Kats, wzrost poziomu automatyzacji procesu elektrolizy, stopień gazów odpadowych gwałtownie Zwiększone wymagania dotyczące charakterystyki fizycznych i mineralogicznych tlenku glinu. Jakość powstałego tlenku glinu zależy od minimalnej zawartości zanieczyszczeń, rozmiaru (dyspersji) i kompozycji fazy (α, γ). W tej chwili mamy w kraju i za granicą, istnieje podział glinu na swoje właściwości fizyczne dla mealy, piaszczystej (piaszczystej) i niegodnych glinu.

Gęstość charakteryzuje stopień kalcynacji tlenku glinu i kąt naturalnego zbocza i masę masowej - zdolność tlenku glinu do tworzenia dobrej warstwy izolacji termicznej na skorupie elektrolitu.

Wskaźnik rozpuszczania jest najważniejszym wskaźnikiem jakości tlenku glinu. Doświadczenie przemysłowe pokazuje, że wąski zakres cząstek tlenku glinu + 45-100 μm z podgrzewaczem bliżej do 100 μm i zawartość α-AL2O3 nie więcej niż 10% (pozostały γ-AL2O3) zapewnia dobrą zwilżalność i zadowalającą szybkość rozpuszczalności tlenku glinu w elektrolicie. Zbyt mały pył tlenek glinu podczas transportu i załadunku do kąpieli elektrolizy, zbyt duża glinu powoli rozpuszcza się w elektrolicie, osiada na dole kąpieli i tworzy ciasta wytrącające.

Jest GOST na tlenku Alumina (patrz. Stół. dziesięć.1), zgodnie z którym glinu glinu towarowego musi mieć minimalną treść szkodliwych zanieczyszczeń: FE2O3, SiO2, Na2O, K2O, CAO, P2O5, ZNO itp.

Alkaliczne zanieczyszczenia metalowe rozkładają CRYOLITH-ALUMINA MELT:

3K2O + 2ALF3 = 6KF + AL2O3, ALF3 jest najdroższym elementem zapalenia kriot. Rozkład Alf3 zmienia się również w postawie kriolitu w łaźni, co prowadzi do zmiany pojemności ciepła elektrolitu i temperaturę, konieczne jest konieczność stałej regulacji kompozycji elektrolitu i zwiększa szybkość przepływu fluoru do produkcji 1 tony.

Szkodliwe zanieczyszczenie jest obecnością wilgoci (n.P.P.) W tlenku glinu, woda w rozpadnikach i H2 jest zwolniona na katodzie zamiast al. Ponadto H2O współdziała z elektrolitem: 2 (NNAF * ALF3) + 3H2O = AL2O3 + 6HF + 2NNAF, otrzymuje się fluorowodór (HF) - bardzo lecący i szkodliwy (trucizna) dla gazu zdrowia i środowiska.

Wartość P.P.P. 0,8-1,0% odpowiada 25-30% zawartości αal2o3 (dla TVP), co odpowiada natężeniu przepływu soli fluorowych 100 kg na 1 tonę A1. Wartość P. P.P. Około 0,4% odpowiada 60-80% zawartości α-AL2O3, co odpowiada natężeniu przepływu soli fluorowych 30-40 kg na 1 tonę A1. Pierwsze dane odpowiadają praktykom domowych roślin aluminiowych.

Tlenki metali z mniejszą ilością napięcia rozszerzającego niż AL2O3, FEO, FE2O3 SIO2, TIO2, V2O5 itp., który wchodzi do elektrolitu z tlenku glinu, podczas elektrolizy rozkłada elektrochemicznie z uwalnianiem zanieczyszczania metalu aluminium na metalowej katodzie. Możliwe jest również przepływ reakcji między tymi tlenkami i metalowymi lub rozpuszczonymi aluminium, tworząc AL2O3 - zmniejsza się bieżące wyjście. Zanieczyszczenia tytanu, wanad, chrom i mangan znacząco zmniejszają przewodność elektryczną aluminium, dlatego są szczególnie niepożądane dla metalu stosowanego w branży elektrycznej.

Domieszka P2O5 jest obecna w małych ilościach w tlenku glinu, jest jednym z szkodliwych. Fosforus obniża odporność na korozję aluminium i zwiększa jego radio nawet przy niskich stężeniach. Ponadto obecność w elektrolitach P2O5 poprawia zwilżanie stopioną cząstek węgla, co prowadzi do słabej oddzielenia piany, wzrost rezystancji elektrycznej elektrolitu i naruszenie technologii.

Treść zanieczyszczeń w tlenku glinu jest prawie całkowicie określona przez czystość oryginalnego wodorotlenku, ale przy użyciu pieców bębnowych, jakość AL2O3 odnotowano (wzrost zawartości SiO2 i Fe2O3) ze względu na ścieranie i / lub zniszczenie wyściółki W dziedzinie wysokich temperatur.

W produkcji elektrolitycznej A1 kompozycja granulometryczna jest ważna - dyspersja powstałego tlenku aluminium.

Jedna bardzo wątpliwa legenda mówi, że raz do rzymskiego cesarza Tyberiusza (42 g. do N. MI. - 37 G. N. MI.) mężczyzna przyszedł z metalową, niezniszczalną miską. Materiał miski został rzekomo uzyskany z glinu (AL2O3), a zatem miał być aluminium. Obawiając się, że taki metal z gliny może dewaluować złoto i srebro, Tyberiusz, na wszelki wypadek, nakazał odciąć mężczyznę. Oczywiście ta historia jest trudna do uwierzenia: Native aluminium nie występuje w naturze, a podczas imperium rzymskiego nie może być środkami technicznymi, które umożliwiłyby aluminium z jego związków.

Dyspersja, jak również kompozycja chemiczna jest określona przede wszystkim przez dyspersję oryginalnego wodorotlenku. Do mniejszego stopnia zależy to od warunków kalcynacji. W całym zakresie temperatur, odwodnienie wodorotlenku i krystalizacji pierwszego γ-al2o3, a następnie częściowo α-AL2O3, aby zachować rozmiary i kształt oryginalnego wodorotlenku. Wraz ze wzrostem temperatury powyżej 1050 ° C dla pieców KS (warstwa wrzenia) i 1200 ° C - dla bębnów, a także wraz ze wzrostem szybkości ogrzewania, pseudomorfozę i pojawienie się większej liczby małych cząstek. Istnieje również trochę szlifowania wodorotlenku glinu podczas jego odwodnienia, głównie w zakresie temperatur 200-400 ° C. To szlifowanie jest silniejsze niż wyższa szybkość ogrzewania wodorotlenku.

Skład fazowy tlenku (stosunek γ-AL2O3 i α-AL2O3) zależy przede wszystkim od temperatury i czasu trwania wypalania. Zwiększ czas strzelania w strefie wysokiej temperatury, a także wzrost maksymalnej temperatury zwapnienia prowadzi do wzrostu zawartości αl2o3.

Nie ma wymagań dotyczących treści α-AL2O3 (patrz. Stół. dziesięć.1), w tym samym czasie wartość.P.P. Jak pokazywały badania, wartość. P.P. ≤ 1% odpowiada zawartości α-AL2O3 ≥ 25% dla pieców bębnowych i 5-10% dla pieców warstwowych wrzenia (COP).

Skład fazowy z tlenku glinu określa szybkość rozpuszczania w elektrolicie. Modyfikacja γ-IL2O3 jest lepsza rozpuszczona w kriolite-tlenku aluminy stopionej niż α-AL2O3. Z relacjami kriolitycznymi (do.O.) = 3,0 szybkość rozpuszczania γаl2O3 jest wyższa niż w α-α-Ал2o3, 1,2 razy i.O. = 2.4 Ta prędkość jest wyższa niż 2 razy.
W Rosji, w większości krajowych roślin tlenku glinu, tlenku glinu do składu chemicznego spełnia nowoczesne wymagania. W cechach fizycznych można go przypisać glinu typu łagodnego. Amerykańskie rośliny dostają i stosują piasek tlenku. Rośliny europejskie i japońskie są wykorzystywane w miękkiej, częściowo piaszczystej i niegodnej tlenku glinu.

Ciepło tworzenia glinu

Bezwodny tlenek aluminium&nieśmiały - bardzo silne połączenie. Ciepło edukacji jest&Nieśmiały jest wyższy niż ciepło tworzenia podstawowych zanieczyszczeń&nieśmiały do ​​rud aluminiowych. Ta okoliczność pozwala podświetlić tlenek aluminium z rud jako takich (w formie Corone&SY-Tak) lub w kształcie żużla, przywracanie aplikacji węglowych&Shy-Si do podstawowego stanu (metalicznego). Sama tlenek aluminium w tych warunkach jest przywrócony do metalu&Shy-La tylko w nieistotnym stopniu.

Główne modyfikacje tlenku aluminium

W naturze możliwe jest spełnienie tylko trygonalnej modyfikacji α tlenku aluminium jako minerał Korundu i jego rzadkich cennych odmian (Ruby, Sapphire i T. D.). Jest to jedyna termodynamicznie stabilna forma AL2O3. Przy obróbce cieplnej wodorotlenków aluminiowych około 400 ° C otrzymuje się formularz γ sześciennego. W 1100-1200 ° C z modyfikacją γ występuje nieodwracalna konwersja do α-AL2O3, ale szybkość tego procesu jest niewielka i do uzupełnienia przejścia fazowego, konieczne jest obecność mineralizatorów, albo wzrost przetwarzania Temperatura do 1400-1450 ° C.

Znane są również następujące modyfikacje tlenku glinu krystalicznego: faza sześcienna, monoklinowa faza θ, heksagonalna faza χ, ortoromocna faza κ. Istnienie fazy δ pozostaje kontrowersyjne, co może być tetragonalne lub ortororgowe.

Substancja, czasami opisana jako β-AL2O3, w rzeczywistości nie jest czystym tlenkiem glinu, ale wielu alkalicznych i ściereczkowych i zamkniętych metalu z następującymi formułami współdzielonych: MEO • 6AL2O3 i ME2O • 11al2O3, gdzie Meo jest tlenki wapnia, bar, bar , strontu i t. D., Me2o - tlenki sodu, potas, litu i inny metal alkaliczny. W 1600-1700 ° C modyfikacja β rozkłada się na α-AL2O3 i tlenku odpowiedniego metalu, który jest uwalniany jako para.

Podanie

GlazymemeMetallurgiczny GOST 30559-98 Jest to krystaliczny tlenek aluminium proszek o różnych modyfikacjach stosowanych do produkcji:

• Produkty izolacyjne elektryczne, elektryczne i radiooferowe, specjalne typy ceramiki, elektrofarfor,
• materiały ogniotrwałe, szlifierskie i ścierne;
• wysokiej jakości cementy jako katalizatory i inne.

Tlenek aluminium (AL2O3), jako minerał zwany Korundum. Duże przejrzyste kryształy korony są używane jako kamienie szlachetne. Ze względu na zanieczyszczenia, Korundum jest malowany w różnych kolorach: czerwony korundu (zawierające zanieczyszczenia chromu) nazywa się Ruby, Blue, Tradycyjnie - Sapphire. Zgodnie z zasadami przyjętymi w biżuterii szafir nazywa się krystaliczny α-tlenek aluminium dowolnego koloru, z wyjątkiem czerwonego. Obecnie kryształy biżuterii Corundum rosną sztucznie, ale naturalne kamienie są nadal cenne powyżej, chociaż nie różni się. Również korund jest używany jako materiał ogniotrwały. Pozostałe postacie krystaliczne są stosowane, co do reguły, jako katalizatory, adsorbenty, obojętne wypełniacze w badaniach fizycznych i przemysłu chemicznego.

Ceramika oparta na tlenku aluminium ma wysoką jędrność, ogniotrwałe i właściwości antyifrykcyjne, a także jest dobrym izolatorem. Jest stosowany w palnikach lamp wyładowczych gazowych, podłoży układów zintegrowanych, w elementach odcinających rurociągów ceramicznych, w protezach i t. D.