» » Современный способ производства алюминия

Современный способ производства алюминия

Современный способ производства алюминия
И лишь примерно через 60 лет после получения алюминия два молодых человека — американский студент Чарльз Холл и французский инженер Поль Эру разработали независимо друг от друга современный способ производства этого металла путем электролиза криолитно-глиноземистого расплава. Цена алюминия начала резко падать. Способ получения больших количеств глинозема необходимой чистоты был примерно в то же время (1887 г.) разработан русским химиком К. И. Байером.

Выдвинулся алюминий среди других легких металлов на первое место в полете не без оснований. Будучи весьма легким (плотность 2,7 г/см3), он высоко пластичен, легко прокатывается в листы, отличается достаточной химической стойкостью. На воздухе он быстро образует тонкую и прочную корочку окислов, защищающую его от дальнейшей коррозии. Хотя чистый алюминий мягкий и малопрочный металл (a„=40-f-80 МПа), при легировании его небольшими количествами других элементов можно получить сплавы почти такой же массы, как и чистый металл, но с пределом прочности a„ = 300-f-700 МПа. Алюминий и его сплавы отличаются высокой тепло - и электропроводностью.

Наконец, не следует забывать, что алюминий является самым распространенным, а потому одним из наиболее доступных и дешевых элементов земной коры. В земной коре содержится 8,05% алюминия по массе, сосредоточенного главным образом у ее поверхности. Насчитывается более 250 минералов, содержащих алюминий. Наиболее важными, используемыми в качестве руд для производства металла, являются бокситы, нефелины, алуниты, глины и кианиты.

Как производят крылатый металл в наше время?

Сплавляя руку с содой и другими веществами, получают глинозем (окись алюминия) — основной исходный продукт производства. Восстанавливать из него алюминий углеродом, как восстанавливается железо из своих окислив, нельзя. Сродство у алюминия с кислородом больше, чем у углерода. Нельзя также вести электролитическое выделение алюминия из водных растворов, как выделяют медь, никель и хром. Выделяющийся алюминий тотчас же реагирует с водой, вытесняя из нее водород и вновь соединяясь с кислородом. Можно было бы производить электролиз безводной окиси, но она плавится при температуре 2050° С! В чем ее плавить? Какие электроды можно применить?

Возникающие трудности преодолели в 1886 г. Ч. Холл и П. Эру, разработавшие оригинальный электролитический процесс, который применяется в металлургии алюминия до настоящего времени. Сущность этого метода сводится к тому, чтобы облегчить переход тугоплавкого глинозема в жидкое состояние путем растворения его в более легкоплавком безводном расплаве, содержащем ноны алюминия и который уже можно подвергнуть электролизу. Удобным веществом для этих целей оказался криолит — двойной фторид алюминия и натрия (Na3AlF6), плавящийся при 1000° С и растворяющий в жидком виде до 16% глинозема.

Дата: 26-08-2015, 18:40
Категория: Технологии

Добавить комментарий