Toshkent kimyo texnologiyalar instituti yangiyer filiali - bet 6

O‘zbekistonda boksitlar Qizilqum, Nurota va Janubiy Farg‘onada, alunitlar Angren kaolin—ko‘mir konida joylashgan. Rudali xomashyolardan toza А12Оз ajratib olinadi. Boksitlar 40—67% А12О3 tutadi, va uni ajratib olish uchun 3 guruh usullar mavjud: ishqoriy, kislotali, termik. Bulardan eng keng tarqalgan ishqoriy usul. Bu usulning ho‘l va quru+turlari mavjud. Ho‘l usulda maydalangan ruda natriy ishqorining suvli eritmasi bilan ishlanadi.
O‘zbekistonda boksitlar Qizilqum, Nurota va Janubiy Farg‘onada, alunitlar Angren kaolin—ko‘mir konida joylashgan. Rudali xomashyolardan toza А12Оз ajratib olinadi. Boksitlar 40—67% А12О3 tutadi, va uni ajratib olish uchun 3 guruh usullar mavjud: ishqoriy, kislotali, termik. Bulardan eng keng tarqalgan ishqoriy usul. Bu usulning ho‘l va quru+turlari mavjud. Ho‘l usulda maydalangan ruda natriy ishqorining suvli eritmasi bilan ishlanadi.
Al(OH)3+NaOH═NaA1О2+2H2О
Hosil bo‘lgan natriy alyuminat gidrolizlanadi.
NaA1О2+2H2О═NaOH+Al(ОН)3
Hosil bo‘lgan А1(ОН)3 cho‘kmasi 1200°С haroratda qizdiriladi va toza А12О3 hosil bo‘ladi.
2А1(ОН)3→А12О3+ЗН2О
Qypy+usulda esa ruda soda bilan qizdiriladi va bunda natriy alyuminat СО2 gazi bilan ishlanadi.
NaAlO2+CO2+3H2O═Al(OH)3+Na2CO3
А1(ОН)3 suvsizlanib А12О3 hosil qiladi. Kislotali usullar СО2 miqdori ko‘p bo‘lgan rudalaridan А12О3 ajratib olish uchun qo‘llanadi. Bunda rudaga mineral kislotalarning eritmalari ta’sir ettiriladi. Kislotalar sifatida sulfat, sulfit, xlorid, nitrat kislotalar olinadi.
А1(ОН)3 suvsizlanib А12О3 hosil qiladi. Kislotali usullar СО2 miqdori ko‘p bo‘lgan rudalaridan А12О3 ajratib olish uchun qo‘llanadi. Bunda rudaga mineral kislotalarning eritmalari ta’sir ettiriladi. Kislotalar sifatida sulfat, sulfit, xlorid, nitrat kislotalar olinadi.
2А1(ОН)3→А12О3+ЗН2О
Sanoatda metallik alyuminiy giltupro+А12О3 kriolitning Na3AlF6 suyuqlanmasida eritiladi va eritma elektrolizlanadi. Ma’lumki А12О3 ва 85% Na3AlF6 dan iborat aralashma 950-980°С da suyuqlanadi. Tok kuchlanishi 50—10 v, tok kuchi 10000—60000 a. Fedotyev bo‘yicha elektroliz jarayoni quyidagi sxema bo‘yicha boradi. Giltupro+kriolitda eriganda А12О3 dissotsillanadi:
А12О3→А13++А1О33-
Musbat zaryadlangan Al3+kationlari katod tomonga siljiydi va razryadlanib metallik alyuminiy hosil qiladi.
А13++3е-→А1о
Manfiy zaryadlangan А1О33- anionlari razryadlanib kislorod hosil qiladi.
2AlO33—6e-→Al2O3+3-2O2
Kislorod o‘z navbatida anod materiali—ko‘mir bilan reaksiyaga kirishib uni oksidlaydi.
СQО2→СО2
Shuning uchun anodlar yangilanib turiladi. Hosil bo‘lgan alyuminiy kriolitdan og‘ir bo‘lganligi uchun vanna tubiga cho‘kadi va 2—4 sutka vaqt ichida 1 marta-chiqarilib olinadi.
1 t alyuminiy olish uchun kerak bo‘lgan dastlabki xomashyo:
giltuproq; 1,9—2,0 t
kriolit 60—70 kg
alyuminiy ftorid 10—30 kg
ko‘mir anodlari 0,7—0,8 t
elektr energiyasi 18000 — 22000 kvtg‘s
Alyuminiy qayta eritilib mexanik aralashmalardan tozalanadi.
Elektroliz vannalari ichki qismlari ko‘mir yoki grafit bloklardan ishlangan. Sirt tarafdan izolyatsiyalangan va temir qatlamlar bilan ta’minlangan. Vannaning ko‘mir tubi va uni qoplab turuvchi suyu+alyuminiy qatlami katod vazifasini bajaradi. Buning ustida elektrolit eritmasi (20—40 sm chukurlikda) joylashtiriladi va ichiga ko‘mir yoki grafit anodlari botirilib qo‘yiladi. Qayta eritilgan alyuminiyni erigan temir va kremniy (0,2—0,5%) dan tozalash uchun uni elektrolitik rafinatsiyalaydilar va juda toza metall (99,99% A1) olinadi.
Xulosa.
Erimaydigan elektrod shu elektrolitda kimyoviy jihatdan barqaror korroziyaga chidamlik, yuzada borayotgan reaksiya uchun katalizator, mexanik jihatdan mustahkam bo‘lishi, uni tashkil etgan modda arzon bo‘lishi, noyob bo‘lmasligi zarur. Bu jihatdan ayniqsa, erimaydigan anodlami tanlash muhim muammodir. Eng ko‘p ishlatiladigan erimaydigan anodlar grafitdan yasaladi. Ularga turli xil ko‘rinish berish, mexanik ishlash oson, lekin ish jarayonida ular kimyoviy jihatdan yemirilishi, mahsulot bilan reaksiyaga kirishishi mumkin. Elektrolizning asosiy jarayoni - qo'llaniladigan oqim tufayli elektronlarni chiqarib tashlash yoki qo'shish orqali atomlar va ionlarning o'zaro almashinishi. Kerakli elektroliz mahsulotlari ko'pincha elektrolitdan boshqa fizik holatidadir va ularni fizik jarayonlar bilan olib tashlash mumkin (masalan, gazni elektrod ustida to'plash yoki elektrolitdan mahsulotni cho'ktirish). Elektroliz ancha keng ko'lamda qo'llaniladi. Metall buyumlarni korroziyalashdan muhofaza qilish uchun ularning sirtiga boshqa metallning — xrom, kumush, oltin, mis, nikel va h.k. juda yupqa qatlami qoplanadi. Ba’zan ko'p qatlamli qoplama ham qilinadi. Masalan, avtomobillarning tashqi detallariga dastlab yupqa mis qatlami, misning ustidan yupqa nikel qatlami, nikel ustidan esa xrom qatlami qoplanadi.Metallar sirtiga elektroliz yo‘li bilan qoplangan qoplamlar qalinligi bir xil, puxta bo‘lib, uzoq vaqt xizmat qiladi; bundan tashqari, bu usul bilan istalgan shakldagi buyumni qoplash mumkin.
|