Усовершенствование промышленного способа производства алюминия

[Злобная обезьянка]

Привет! Я студент, учусь на металлурга – производство алюминия. Горю желанием помочь российской алюминиевой промышленности парой интересных идей. Идей нет

, но есть вопросы... Надеюсь, кто поможет.

Один из переделов в производстве – это выщелачивание алюминиевой руды (перевод ценного компонента в раствор). Хорошо известно, что Al

₂

O

₃

растворяется как в кислотах, так и в основаниях. К сожалению, в алюминиевой руде содержатся примеси – Fe

₂

O

₃

и SiO

₂

. При растворении Al

₂

O

₃

в кислоте в раствор переходит Fe

₂

O

₃

, в щелочи – SiO

₂

. И то и другое не есть хорошо, так как примеси усложняют технологический процесс получения Al.

В чем еще, кроме кислот и оснований, можно растворить Al

₂

O

₃

? Да еще так, чтобы SiO

₂

и Fe

₂

O

₃

предпочли бы не переходить в растворитель. В органике (в силу специфики специальности, я в ней слаб)? Недавно наткнулся на сверхкритические флюидные технологии. Кто-нибудь слышал о них? Применимы ли они к этому случаю?

[Nil admirari]

Можно выбрать кислотный метод. Затем к раствору содержащему Fe(3+) и Al(3+) добавлять щавелевую кислоту. При этом железо останется в растворе в виде растворимого оксалата железа (3) и растворимого оксалатного комплекса, а Al2(С2О4)3 будет в осадке. Затем добавить избыток H2SO4 и упарить, тогда получим раствор Al2(SO4)3 и в осадке щавелевую кислоту, которую можно снова использовать для выделения.

 

А можно, если надо, прокалить Al2(С2О4)3 до Al2O3.

 

ЗЫ: Знакомая аватарка...

[1111111]

Большая часть алюминия при кислотной обработке останется в осадке, поэтому и применяют щелочную технологию. Окись кремния не мешает. Я думаю Вам известен процесс производства глинозёма? Там большая часть проблем решена. Если хотите чем то помочь отрасли - решайте проблемы в рамках существующего процесса.

[Nil admirari]

Большая часть алюминия при кислотной обработке останется в осадке

Почему?

[Злобная обезьянка]

Nil admirari,

Хм, интересный вариант кислотного способа . Надо будет на досуге прикинуть себестоимость производства, может окажется ниже.

 

ЗЫ: Знакомая аватарка...

Аватарку позаимствовал на одном популярном украинском форуме :blush: .

[Злобная обезьянка]

Я думаю Вам известен процесс производства глинозёма?

С термическими и кислотными способами производства знаком в общих чертах, в виду их малого применения. Щелочной способ знаю значительно лучше.

 

Окись кремния не мешает.

Ну уж нет . SiO2 злейший враг алюминщиков . Для ее удаления придумали специальный передел - обескремнивание, где успешно справляются со своей задачей. Проблема в том, что из раствора кремний уходит в виде гидроалюмосиликата натрия (ГАСН), то есть кремний забирает с собой алюминий (как следствие, потери алюминия.) и натрий (как следствие, потери NaOH - растворитель) :(

 

Если хотите чем то помочь отрасли - решайте проблемы в рамках существующего процесса.

Согласен. Принцип "минимум капитальных вложений - максимум результата" чту .

[Termoyad]

Способ с щавелевой кислотой и прочими - неприемлем категорически, слишком велика стоимось реагентов и появляется еще пара переделов. Нафига это надо?

 

Насколько я знаю, при удалении кремния не теряется много алюминия.

 

постчитайте лучше стоимость прямого хлорирования руды с углеродом, разгонку хлоридов ( точнее, расположение конденсирующих аппаратов) и последующее восстановление электролизом из органической фазы или расплава двойных солей.

Совершенствовать щелочной процесс ( провереный десятилетиями ) не имеет смысла, не изобретайте велосипед.

[1111111]

Ну уж нет . SiO2 злейший враг алюминщиков . Для ее удаления придумали специальный передел - обескремнивание, где успешно справляются со своей задачей. Проблема в том, что из раствора кремний уходит в виде гидроалюмосиликата натрия (ГАСН), то есть кремний забирает с собой алюминий (как следствие, потери алюминия.) и натрий (как следствие, потери NaOH - растворитель) :(

По поводу кремнёвки - Вы сами сказали, что эту проблему успешно решают, да и дешёвых бокситов с невысоким содержанием окиси кремния хватает. Главное в производстве алюминия - электроэнергия(желательно дешёвая).Я думаю Вам стоит обратить на это внимание.

[Nil admirari]

Способ с щавелевой кислотой и прочими - неприемлем категорически, слишком велика стоимось реагентов и появляется еще пара переделов. Нафига это надо?

Во-первых вопрос звучал: "придумайте новый способ", а не "похвалите старый проверенный десятилетиями". Я не спорю, что он оптимален, я просто отвечаю на вопрос темы.

 

Во-вторых знаете какова стоимость щавелевой кислоты? Не дороже фторидов. И если вы внимательно прочитаете, то увидите, что щавелевая кислота в процессе не расходуется. Она выделяется снова и опять уходит в процесс. На производствах всегда стараются добиться таких замкнутых циклов. Даже вода на производстве ходит кругами: нагреваясь-охлаждаясь, испаряясь-конденсируясь.