Инструкция
Кристаллогидрат сульфата алюминия при нагревании легко теряет воду. При последующем сильном нагреве, произойдет распад соли на оксид алюминия и серный ангидрид:
Al2(SO4)3 = Al2O3 + 3SO3Соответственно, серный ангидрид при температуре свыше 770 градусов разлагается на сернистый ангидрид и кислород:
2SO3 = 2SO2 + O2
Главный способ получения этого продукта в промышленности – обработка серной кислотой какой-либо алюминиевой руды, например, бокситов. В бокситах содержится гидроксид алюминия, наряду с существенными примесями других веществ, главным образом – оксидов кремния и железа. В упрощенном виде, реакцию можно записать так:
3H2SO4 + 2Al(OH)3 = Al2(SO4)3 + 6H2O
Это химическое превращение происходит потому, что в водной среде сульфат алюминия генерирует следующие ионы. Гидроксид алюминия положительно заряжен и поэтому может нейтрализовать отрицательно заряженные коллоидные примеси в воде. В результате частицы грязи агглютинируются и «прилипают» к гидроксиду алюминия, образуя хлопья или хлопья из твердых частиц большего размера. Это процесс флокуляции.
Чтобы хорошо распределить коагулянт и, следовательно, получить более эффективное лечение, воду сильно встряхивают в течение примерно 30 секунд, а затем медленно перемешивают. Но почему была добавлена лайма? Это делается для контроля рН среды. Это проблема, потому что это делает кислотную среду, которая препятствует образованию гидроксида алюминия. Таким образом, когда известь добавляется в воду, она образует гидроксид кальция.
При использовании этого способа, образуется «загрязненный», технический сульфат алюминия. Разумеется, кроме бокситов, подойдет и другая руда, например, каолиновая или нефелиновая. Можно получать сульфат алюминия и из некоторых промышленных отходов, содержащих гидроксид алюминия (травильных растворов и т.д.).
Если же необходим достаточно чистый продукт, то сначала получают гидроксид алюминия любым подходящим способом, а уж потом воздействуют на него горячей концентрированной серной кислотой. Реакция идет по той же вышеописанной схеме:
3H2SO4 + 2Al2(SO4)3 = Al2(SO4)3 + 6H2O
После этого эту воду переносят на следующую стадию обработки, которая происходит в отстойниках. Там хлопья оседают и разделяются. Посмотрите, как это достигается через текст. Самый традиционный продукт для очистки воды использовался человеком со времен фараонов и Римской империи. Продукт представлен твердым или в растворе с добавлением 50% воды и в безводном исполнении.
Мори Феликс, начальник отдела производства и резервирования воды Американского департамента воды и сточных вод, объясняет, что существует бесконечность продуктов коагулянта. Наиболее известны соли алюминия и железа. Выбор материала, который должен быть применен к воде, во многом зависит от физико-химических условий обрабатываемой жидкости. Другими словами, предпочтение связано с элементами, которые вызывают мутность и нежелательные вещества, содержащиеся в воде, что может нанести вред здоровью населения. «В эссе указывается, какой продукт является наиболее подходящим», - отмечает он.
Алюминий принадлежит к легким металлам. Главным алюминиевыми рудами являются нефелины, бокситы и алуниты.
Получают алюминий технологическим путем, включающим два основных этапа: изготовление глинозема из мелкой руды алюминия и дальнейшее получения легкого металла из глинозема.
Он считает, что результаты, полученные с сульфатом алюминия, достигают 99% эффективности в течение всего года. «Что-то нестандартное в нашей системе очень мало», - говорит он. «Это очень пунктуально». Этот объем увеличился примерно на 5% в год, что сопровождается ростом города и, как следствие, увеличением спроса на воду. Кроме того, дозировка сульфата прямо пропорциональна мутности воды, тем более мутным является количество продукта.
Сульфат является одним из первых продуктов, которые будут применяться при обработке воды в фазе осветления, которая агглютинирует все взвешенные вещества и формы, которые достигают плотности и осадка, а затем процессы коагуляции, декантируя Затем воду фильтруют, дезинфицируют, корректируют и промывают, после чего жидкость готова к раздаче.
Глинозем представляет собой кристаллическую окись из алюминия. Глинозем можно получить, применяя три метода: щелочной, кислотный и электролитический. Самым распространенным считается щелочной метод, который был открыт Байером и в будущем получил называние Байер-процесс. Сначала мелкую руду алюминия нагревают при помощи автоклавы, добавляя натром, после чего дают алюминиевой руде остыть. Далее выделяют из жидкости твердый осадок называемый «красный шлам». Затем из этого раствора получают гидроокись алюминия и сразу ее прокаливают, чтобы вывести чистый глинозем.
Другие преимущества сульфата алюминия: хорошее дозирование материала не оставляет следов, имеет меньшую стоимость на тонну и облегчает процесс обработки. «Просто разбавьте продукт в месте приложения». В настоящее время компания обслуживает 25 миллионов человек в 368 муниципалитетах. Существует более 53 тысяч километров распределительных сетей и емкость хранения 2, 6 миллиарда литров воды. Потребление сульфата достигает 52 тыс. Тонн в год, в основном в растворе. Он считает, что огромным преимуществом, предлагаемым сульфатом алюминия, является конечная стоимость. «Цена ниже по сравнению с солями железа», - говорит он.
Очищенную окись легкого металла подвергают электролизу. В ходе реакции она расплавляется, распадаясь на отдельные составляющие. В результате электролиза выделяется сам алюминий, составляющие примерно четверть первоначального веса боксита.
Глинозем имеет второе название корунд, в качестве минерала. Сейчас кристаллы ювелирного корунда производят искусственным путем, однако в природе все еще можно встретить натуральные камни . Как правило, корунд используют в огнеупорном материале.
Однако он напоминает нам, что столкнувшись с ухудшением качества воды, этот выбор в конечном итоге падает на другие продукты. Сабесп использует сульфат до определенной точки, - объясняет он. «Оттуда нужно искать альтернативы». Сегодня на бразильском рынке около 15 производственных компаний. По словам коммерческого директора компании Эдералдо Персинотти, в последние годы спрос был значительно ретракцией. Заказы сосредоточены в двух секторах: водоподготовка и бумажная промышленность, в которых используется сульфат при образовании целлюлозной массы.
Получают алюминий путем вторичной переработки лома. Результатом большинства крупных алюминиевых предприятий становятся различные отходы, которые включают в себя оксид железа, алюминий, титан и многие другие металлы. Такие отходы получили название - красные шламы, которые содержат большое число ценных компонентов, выделение большинства из них может быть вполне рентабельным производством. Однако в настоящее время данный процесс имеет большие финансовые затраты, поэтому шлам хранят на хорошо изолированных территориях. Увозят его потому, что красный шлам, из которого выделена окись алюминия, содержит большую концентрацию щелочи и представляет огромную опасность для всей окружающей природы, включая человека : при соприкосновении с кожей начинает ее разъедать.
Соль должна быть свободной от железа, чтобы не повлиять на белизну бумаги. «Есть другие сегменты, которые потребляют сульфат алюминия, но цифры не являются репрезентативными», - признается он. В настоящее время рециркуляция широко используется для экономии на ограниченных ресурсах, экономии энергии или сокращения загрязнения. В случае алюминия, потребление которого увеличивается, рециркуляция выгодна, поскольку, хотя алюминий является самым распространенным металлом в земной коре, его производство из руд очень энергоемкое.
Хуже того, есть большое количество алюминия, который ежедневно тратится впустую. В качестве примера можно привести банки с алюминиевыми напитками. Калийные квасцы имеют несколько применений, а именно в очистке воды, для сохранения кожи, в качестве антисептика и для предотвращения кровотечения. Это синтезируют путем кристаллизации водной смеси сульфата калия и сульфата алюминия. Используемыми реагентами являются: используемая алюминиевая фольга, раствор гидроксида калия, раствор серной кислоты, этанол, раствор гидроксида натрия, нитрат бария и кобальтинит натрия.
Значение кислорода трудно переоценить. Поступая в клетки и окисляя органические вещества, кислород обеспечивает высвобождение необходимой для жизнедеятельности энергии. Для обеспечения комфортной жизнедеятельности человека содержание кислорода в воздухе должно составлять порядка 21%, что не всегда соответствует действительности. Так, жители мегаполисов вынуждены дышать воздухом, содержащим меньше половины этой нормы. По крайней мере, для улучшения атмосферы своего дома, можно использовать несложные способы получения кислорода в домашних условиях.
Для приготовления соли 1, 5 г алюминиевой фольги разрезают на мелкие кусочки и помещают в 250-мл стакан. Медленно добавляют 75 мл раствора гидроксида калия, и ожидается, что алюминий будет полностью растворяться и полностью прекратится выделение газа. Если решение облачно, его необходимо отфильтровать в воронке Бюхнера. К этому раствору добавляют 45 мл раствора серной кислоты очень медленно и при перемешивании. При необходимости нагрейте смесь до тех пор, пока весь осадок не растворится. Дайте остыть до комнатной температуры, а затем поместите на лед до образования кристаллов.
Вам понадобится
- * 0,5л. воды;
- * широкая неметаллическая миска;
- * 2 таблетки гидроперита;
- * кристаллы марганцовки;
- * калийная (натриевая) селитра;
- * ложка для нагревания.
Инструкция
Самый доступный способ таков: поставьте миску с водой на стол и растворите в ней таблетки гидроперита. Для ускорения процесса предварительно их можно растолочь.
Полученные кристаллы затем собирают путем вакуумной фильтрации с использованием воронки Бюхнера и кристаллы промывают спиртом. Для идентификации присутствующих ионов и проверки синтеза желаемого соединения в пробирку помещают несколько кристаллов, растворенных в 5 мл деионизированной воды, и цвет раствора наблюдается. Образование белого осадка указывает на присутствие этого иона. Присутствие этих ионов вызывает образование желтого осадка. Их можно разделить на четыре группы: синтез, анализ, смещение и реакции двойного обмена.
Любая неорганическая реакция может быть охарактеризована как принадлежащая к одной из этих отдельных групп. В настоящем тексте дается эксперимент для каждой из этих реакций, который может быть выполнен в лаборатории химии среднего размера. Основная цель этого эксперимента заключается в выявлении и приравнивании основных реакций неорганической химии и решении общих вопросов по этой теме. Для этого потребуются следующие реагенты: железные опилки, серу, карбонат кальция, сульфат меди, цинковый металл, гидроксид натрия и сульфат алюминия.
Как только гидроперит полностью растворится, бросьте туда несколько кристаллов марганцовки, размешайте. Жидкость зашипит и начнет пениться - этими явлениями сопровождается выделение кислорода .
Прекращение шипения, соответственно, будет означать прекращение реакции. Для ее возобновления вы должны добавить один из компонентов: жидкость стала коричневой - добавьте гидроперита, а если цвет по прекращении шипения не изменился - еще пару кристаллов марганцовки.
Над миской можно немного подышать или просто поставить ее в комнате и наслаждаться более легким дыханием.
Синтезная реакция: существует большая сложность между реагентами по отношению к продуктам.
- Взвесьте 1 г железных опилок и 1 г серы.
- С помощью магнита испытывают ферромагнетизм железа, даже при смешивании с серой.
- Смешайте вещества снова и нагрейте смесь в фарфоровом тигле.
- Проверьте ферромагнетизм нового образовавшегося вещества.
Возьмите пробирку к нагреву, наблюдая за образованием нового вещества и отделяя газ. В пробирку добавьте 1 г карбоната кальция. . Реакция смещения: Замена происходит между одним анионом другим или между одним катионом другим между реагентами. Через несколько минут заметьте появление красноватого месторождения меди на цинковой лопасти.
- В стакане 100 мл приготовить крупный раствор сульфата меди.
- Вставьте цинковую пластину в раствор.
Для того, чтобы получить кислород, можно также взять калийную (натриевую) селитру (продается в магазинах для садоводов) и нагреть ее в ложке. В этом случае кислород будет выделяться в процессе нагревания.
Обратите внимание
* перебарщивать с вдыханием кислорода не стоит, так как это может повлечь за собой кислородное отравление.
В одной из трубок смешайте два раствора и наблюдайте флокуляцию гидроксида алюминия.
- В пробирку добавить 2 мл водного раствора гидроксида натрия.
- Повторите операцию в другой трубке, добавив раствор сульфата алюминия.
Электрохимические клетки или клетки представляют собой системы, в которых химическая энергия спонтанно превращается в электрическую энергию посредством реакции окислительно-восстановительного процесса, состоящей из потерь и усиления электронов соответственно.
Источники:
- получение кислорода
Гидроксиды являются соединениями веществ и гидроксогрупп OH. Они применяются во многих областях промышленности и быта. Электролит в щелочных аккумуляторах и гашеная известь, которой красят стволы деревьев весной - это гидроксиды. Несмотря на кажущуюся сложность химических терминов и формул, получить гидроксид можно в домашних условиях. Это достаточно просто и вполне безопасно. Проще всего получить гидроксид натрия.
Подготовьте раствор перманганата калия в среде серной кислоты до объема по 1/2 чашки. Погрузите в раствор цинковую пластину и графитовый электрод. Сделайте электрические соединения ламп с графитовым электродом и цинковой пластиной. Затем наблюдайте его функционирование. Подготовьте раствор сульфата меди и перенесите в свечи. Поместите кусок медной проволоки, погруженной в раствор сульфата меди. Соедините провода с алюминиевой чашкой и медом, погруженным в раствор сульфата меди.
Прикрепите кусок медной проволоки к крышке бутылки с редоксоном, чтобы провод был погружен в кислый раствор и не касался стен бутылки. Сделайте светодиодные соединения с флаконами и медным электродом. В стеке 1 отрицательный полюс, образованный цинковой пластиной, которая подвергается окислению. Положительным полюсом этого стека является инертный графитовый электрод, который служит только для закрытия схемы. Как и любая реакция окисления; если есть потеря электронов, есть также усиление электронов; Это происходит с марганцем в перманганате калия, который претерпевает уменьшение, то есть прирост электронов.
Вам понадобится
- Гидрокарбонат натрия (пищевая сода), вода. Посуда для прокаливания. Газовая гарелка. Стеклянная посуда для получения раствора щелочи. Стеклянная или стальная палочка, лопатка или ложка.
Инструкция
Раздобудьте гидрокарбонат натрия. По-сути, это обычная пищевая сода. Она продается практически в любом магазине.
В стеке 2 отрицательным полюсом является сама алюминиевая чашка, которая подвергается окислению. В стеке 3 отрицательный полюс представляет собой сама алюминиевая колба окислителя, которая подвергается окислению. Положительным полюсом этой ячейки является медный электрод, погруженный в кислый раствор. Выделение Н2 пропорционально концентрации кислоты.
В отличие от обычных батарей, которые обычно называются «сухими ячейками», батареи, описанные в этих экспериментах, не так называются, потому что они оба происходят в водном растворе. Чтобы понять, как работают эти батареи, нам необходимо детально изучить связанные с этим реакции.
Подготовьте посуду для прокаливания. Лучше если это будет посуда из огнеупорного стекла или керамический тигель. Можно также использовать стальные емкости. В крайнем случае, подойдет обычная столовая ложка или пустая консервная банка. Для посуды обязателен держатель, исключающий ожог рук при ее нагревании.
Проведите реакцию термического разложения гидрокарбоната натрия. Поместите немного гидрокарбоната натрия в посуду для прокаливания. Нагревайте посуду на газовой горелке. Можно производить нагрев на среднем огне бытовой газовой плиты - температура будет достаточна. О прохождении реакции можно судить по некоторому "кипению" порошка в посуде из-за быстрого выделения углекислого газа. Дождитесь прохождения реакции. В посуде образовался оксид натрия.
Остудите посуду с оксидом натрия до комнатной температуры. Просто переставьте посуду на огнеупорную подставку, либо выключите газовую горелку. Дождитесь полного остывания.
Заполните водой стеклянную емкость. Это должна быть емкость с широкой горловиной. Можно использовать обычную стеклянную банку.
Получите гидроксид натрия в виде водного раствора. При постоянном помешивании всыпьте оксид натрия мелкими порциями в воду. Помешивание производите стеклянной или стальной палочкой или лопаткой.
Обратите внимание
Не используйте для прокаливания гидрокарбоната натрия пробирки. Из-за быстрого прохождения реакции термического разложения, часть вещества может быть выброшена из пробирки под давлением образовывающегося углекислого газа. Работайте в перчатках и защитных очках. Избегайте попадания оксида натрия на кожу тела. Он прореагирует с влагой кожи с образованием гидроксида. Возможен ожог. Избегайте попадания раствора гидроксида натрия на кожу по той же причине.
Для того чтобы проверить щелочную реакцию полученного раствора гидроксида натрия, можно использовать раствор фенолфталеина. Таблетки фенолфталеина свободно продаются в аптеках. Разведите таблетку в небольшом количестве этилового спирта, и вы получите индикатор щелочного состояния среды.
Источники:
- получение гидроксида натрия
Железо по распространенности является вторым металлом в природе (после алюминия). В свободном состоянии оно может встречаться только в метеоритах, которые падают на Землю. Железо относится к одним из важнейших микроэлементов в организме человека.
Вам понадобится
- сульфат двухвалентного железа, гидроксид калия, раствор соляной кислоты
Инструкция
Воспользуйтесь реакцией соли двухвалентного железа со щелочью. Соедините сульфат двухвалентного железа и гидроксида калия KOH. Образуется серо-зеленый осадок гидроксида двухвалентного железа .
Добавьте в смесь раствор соляной кислоты. Осадок гидроксида железа растворится. Образуется раствор хлорида (гидроксида ) железа двухвалентного.Гидроксид железа двухвалентного применяется для очистки сточных вод от мышьяка и используется на предприятиях цветной металлургии и химической промышленности. Очищение происходит за счет сорбента, изготовленного на основе гидроксида железа (II) и перхлорвинила в соотношении 80 % на 20 % соответственно. Это позволяет осуществить очистку стоков до уровня предельно-допустимой концентрации.Препараты железа , в остав которых входят соли или гидроксид железа трехвалентного, помогают бороться организму человека с заболеванием железодефицитная анемия. Это не просто снижение уровня гемоглобина, т.е. ниже 120 г/л, а болезнь, которая затрагивает различные органы и системы организма, нарушает некоторые функции, имееет определенные клинические проявления и требует лечения. Потребность в железе возрастает во время интенсивного физиологического роста, как в первые месяцы жизни ребенка, так и в подростковом периоде. У женщин потребность в железе особо требуется при менструациях, в период беременности, с развитием эмбриона и при лактации. Ведущие медики РФ отмечают рост железодефицитных анемией у детей в возрасте до одного года, подростков и беременных женщин.
Источники:
- Получение гидроксида железа
Алюминий и его сплавы широко используют в сварных конструкциях различного назначения. К достоинствам этих конструкционных материалов можно отнести высокую прочность, стойкость к коррозии, малую плотность. По многим показателям сплавы алюминия существенно превосходят чугун и некоторые виды сталей, уступая лишь сплавам титана и высоколегированным сталям. При сварке алюминия следует учитывать особенности, свойственные этому материалу.
Инструкция
Сварке должна предшествовать подготовка соединяемых поверхностей. Свариваемые кромки профилируют, с них удаляют загрязнения и окислы. С помощью органических растворителей и щелочных составов металл обезжиривают и удаляют поверхностные инородные наслоения. В качестве растворителя используйте уайт-спирит или технический ацетон.
Пленку окислов удаляют посредством металлических щеток из проволоки диаметром 0,1 мм и длиной ворса около 30 мм. По окончании зачистки кромки заново следует обработать растворителем. При сваривании алюминия в промышленных масштабах поверхность деталей вытравливают. После зачистки детали, подлежащие сварке, можно хранить не более трех часов.
При сварке алюминия плавлением самым рациональным типом соединения будут стыковые. Окисные включения в металле швов устраняют разделкой кромок с обратной стороны шва. При ведении точечной и шовной контактной сварки используются соединения внахлест, при этом соотношение толщины свариваемых деталей не должно превышать 1:2. Площади сечения алюминиевых деталей в месте соединения должны быть примерно равными.
Наиболее часто при соединении деталей из алюминия и его сплавов используют следующие виды сварки:- газовая сварка;
- ручная электродуговая сварка;
- дуговая сварка покрытыми металлическими электродами;
- автоматическая электродуговая сварка по слою флюса;
- дуговая сварка в среде защитных газов;
- сварка вольфрамовым электродом импульсной дугой.Каждый из этих видов сварки имеет свои преимущества и недостатки , поэтому выбирать соответствующий способ соединения алюминиевых деталей следует, исходя из конкретных условий и доступных вам технологических возможностей.
Источники:
- Сварка алюминия и алюминиевых сплавов
Хотели сделать алюминиевый медальон любимой девушке, подарок супруге или просто небольшой талисманчик из алюминия себе? Сделать это довольно легко. Изготовление небольшой детали простой формы из такого легкоплавкого металла, как алюминий , подвластно абсолютно любому мастеру-любителю в домашних условиях. Но алюминий нужно плавить правильно.
Инструкция
Изготовьте литейную форму. Смастерить ее можно из досок и опоки любого размера и вида. Возможен вариант разбивания получившегося ящика на несколько форм, путем вставления поперечных планок. Добавьте в литейную форму формовочный песок (75%), глину (20%) и каменноугольную пыль (5%) в указанном соотношении. Утрамбуйте хорошо добавленную смесь.
Возьмите модель, по которой будет изготавливаться деталь. Отожмите свою модель в хорошо утрамбованной земле , которую вы насыпали в свою форму. Помните, от вашего отжима будут зависеть не только качество самой детали, но и состояние ее элементов. Посыпьте отпечаток графитом и тальком.
Выливайте расплавленный металл в свою форму тонкой непрерывной струей, так, чтобы не происходило при этом размывание формы. Дайте алюминию остыть и затвердеть.
Извлеките изделие из формы. Как правило, оно будет иметь некую шероховатую поверхность, ввиду специфических свойств формы.
Обратите внимание
Внимание! Если вы выливали из алюминия брелок или медальон, то после отливки следует проделать небольшую дырочку для продевания цепочки или крепежного кольца, а уже потом проводить шлифовальные работы.
Сульфаты железа – это неорганические химические вещества, они делятся на разновидности. Существует двухвалентный сульфат железа (2) и трехвалентный сульфат железа (3). Есть много способов получения этих сернокислых солей.
Вам понадобится
- Железо, серная кислота, вода, медный купорос, пирит, железный сурик, нитрит калия, хлорид железа.
Инструкция
При помощи напильника или наждака наточите немного железной стружки. Затем, поместите ее в кислотостойкую тару и залейте разбавленной серной кислотой. Кислота будет реагировать с железными стружками с выделением водорода и образованием сульфата железа (2).
Возьмите немного дистиллированной воды и растворите в ней небольшое количество медного купороса. Далее, поместите в раствор измельченное железо. Так как в электрохимическом ряде напряжений железо находится левее меди, то оно вытеснит медь из раствора ее соли с образованием сульфата железа (2), а сама медь выпадет в осадок.
Возьмите кислотоупорную емкость и налейте в нее концентрированную серную кислоту. Затем, поместите в нее немного дисульфида железа (пирит) и нагрейте содержимое. При реакции будет выделяться оксид серы и образовываться сульфат железа (3).
Поместите в пробирку небольшое количество оксида железа (3) (железный сурик) и залейте его серной кислотой. После этого нагрейте пробирку, в результате реакции будет образовываться вода и сульфат железа (3).
Возьмите разбавленную серную кислоту и поместите в нее нитрит калия. Тщательно перемешайте раствор и поместите в него немного сульфата железа (2). В результате реакции будет образовываться оксид азота, вода, сульфат калия и сульфат железа (3).
Возьмите концентрированную серную кислоту и поместите в нее немного хлорида железа . Затем, нагрейте раствор. В результате реакции будет образовываться сульфат железа (2) и выделятся хлороводород.
Алюминий
Расплавьте канифоль и добавьте в нее мелкие железные опилки. Горячим паяльником нанесите этот раствор на шов и медленно добавляйте припой, постоянно проводя паяльником по шву.
Для более прочного шва используются специальные припои из висмута. Такие припои можно изготовить самостоятельно. Необходимо расплавить олово и висмут в соотношении 19:1. Затем нанесите эту смесь на заранее смазанную канифолью поверхность. Не забывайте о том, что в процессе всей работы паяльник должен быть нагретый.
Еще один интересный и эффективный способ. Поверхность алюминиевой детали необходимо зачистить наждачной бумагой и нанести несколько капель насыщенного раствора медного купороса. Подключите деталь к отрицательному полюсу источника тока (батарейка, аккумулятор). К положительному полюсу нужно подсоединить медную проволоку, которая касается одним концом раствора медного купороса, но в то же время не дотрагивается до алюминия. Смысл этого способа в том, что на месте спаивания должен образоваться медный налет, на котором можно паять обычным способом.
Совет 12: Как получают алюминий в промышленности
Алюминий - один из важнейших цветных металлов, занимающий лидирующие позиции среди цветных и других металлов по выпуску и потреблению. Этот металл широко применяется в виде сплавов и в чистом виде в различных отраслях промышленности.
Сырье для промышленного выпуска алюминия
В зависимости от используемого сырья и по способу производства алюминий делится на группы:
Первичный;
- вторичный.
Первичный алюминий производится из минеральных руд, содержащих оксид алюминия и различающихся составом и его концентрацией. Содержанием оксида алюминия в минералах:
Бокситы. Основная алюминиевая руда, содержащая до 50% оксида алюминия;
- нефелины (до 30%);
- алуниты (до 20%).
Для производства вторичного алюминия и сплавов используется алюминиевые и лом (высечка и обрезь листов, труб и лент, проволока, фольга, проводники тока, стружка и прочие отходы).
Производство первичного алюминия
Технология производства металлического алюминия из рудных материалов представляет собой сложную технологическую схему, состоящую из несколько подразделений, производящих:
Глинозем;
- фтористые соли и криолит;
- угольные изделия (блоки футеровки, электроды);
- электролитический алюминий.
Главные элементы технологической цепочки - это производства глинозема (оксида алюминия) и электролитического алюминия. Основным методом промышленного получения алюминия является метод электролиза глиноземного расплава в криолите. Электролитическое восстановление алюминия - это энергозатратное производство, поэтому алюминиевые заводы расположены в районах с ГЭС (дешевая электроэнергия), а производства глинозема - около месторождений алюминиевой руды.
Основным устройством для получения алюминия служит алюминиевая ванна или электролизер. В процессе электролиза алюминий, имеющий более высокую плотность, чем криолит, отделяется от расплава криолитоглинозема и опускается на дно ванны, где собирается и извлекается при помощи сифонов или вакуумных ковшей, засасывающих алюминий через трубу, введенную через слой электролита в жидкий алюминий. После этого алюминий очищают (хлорируют) и отливают в слитки.
Алюминий высокой чистоты вырабатывают путем дополнительного рафинирования (до 99,99% чистоты) или при помощи субсоединений (до 99,9995% чистоты).
Выплавка вторичного алюминия
Вторичный алюминий с необходимыми характеристиками получают путем выплавки алюминиевого лома и отходов в специальных печах с топливным или электрическим способами плавки. Перед плавкой отходы сортируют и подвергают холодной переработке (разделке) для удаления металлических и неметаллических примесей. Затем лом подают в непосредственно в расплав алюминия в ванной печи с принудительным погружением в него для предотвращения окисления. Разливка готового продукта производится в литейные чушки различной формы и другие литые изделия.
Получение гидроксида из металлического алюминия
Удобнее получать гидроксиды при взаимодействии металлического алюминия с водой, однако реакция замедляется из-за образования оксидной пленки на поверхности металла. Для того чтобы этого избежать, используют различные добавки. Для активации процесса взаимодействия алюминия, а также его соединений с водородом использую установку, которая включает в себя реактор, мешалку, сепаратор, теплообменник и фильтр для разделения суспензии. Для образования гидроксидов необходимо добавлять вещества, которые способствуют взаимодействию реагентов, например, органические амины в каталитических количествах. При этом нет возможности получить чистый гидроксид.
Получение в форме бемита
Иногда гидроксид алюминия получают в форме бемита. Для этого используют установку с реактором и мешалкой, в которой есть отверстие для ввода порошкообразного алюминия и воды, также необходим отстойник и конденсатор для приема парогаза. Реакцию проводят в автоклаве, в нее предварительно загружают воду и мелкодисперсные частицы алюминия, после чего смесь нагревают до 250-370оС. Затем при той же температуре смесь начинают перемешивать под давлением, достаточным для того, чтобы вода оставалась в жидкой фазе. Перемешивание прекращают, когда весь алюминий вступил в реакцию, автоклав охлаждают, после этого отделяют полученный гидроксид алюминия.
Усовершенствованный процесс
Для получения гидроксида алюминия высокой чистоты берут твердый, а не порошкообразный алюминий, например, в виде слитков. Их кладут в нагретую до 70оС воду, перемешивают в течение 20 минут, затем вводят твердое вещество, образующее щелочь. В качестве такого вещества можно использовать гидроксид натрия. Смесь нагревают до температуры кипения, после чего ее понижают до 75-80оС и продолжают все перемешивать в течение часа. Температуру снижают до комнатной, а смесь фильтруют, получая гидроксид алюминия высокой чистоты.
Видео по теме
Оксиды железа - продукты соединения железа с кислородом. Наиболее широко известны несколько оксидов железа - FeO, Fe2O3 и Fe3O4. Каждый из них можно получить с помощью целого ряда химических реакций.
Существует простой способ получения оксида Fe2O3 из железа, медного купороса, щелочи и отбеливателя. Растворите в воде медный купорос (сульфат меди) из расчета 200 граммов соли на литр воды. получение сульфата алюминия
Синонимы: полиалюминий гидрохлорид UltraPAC-30-V, UltraPAC-30-S, Аква-Аурат30, Гранкол, РАХ-18, PAC (PAX-PS)
Неорганический катионный полимерный коагулянт обладает свойством образовывать комплексные соединения со многими органическими и неорганическими соединениями, обеспечивая высокую степень очистки воды от нежелательных примесей.
Преимущества использования полиоксихлорида алюминия:
в четыре-пять раз меньше применяемая доза коагулянта (20–25% от количества сернокислого алюминия);
практически не изменяется рН очищаемой воды, что позволяет отказаться от использования щелочных агентов для нейтрализации;
имеет более широкий рабочий диапазон рН;
обладает большей способностью к полимеризации, что ускоряет хлопьеобразование и осаждение коагулированной взвеси;
обеспечивает максимально высокую эффективность очистки воды от взвешенных веществ и металлов;
может использоваться при более низких температурах воды, чем сернокислый алюминий (ниже +4–8 град. С);
приводит к снижению коррозионной активности воды (отсутствие избыточных сульфатов);
при использовании дает низкое остаточное содержание алюминия;
не слеживается при хранении, имеет длительный срок использования;
улучшаются санитарно-гигиенические условия труда, снижается трудоемкость и эксплуатационные затраты.
Фасовка мешки по 25 кг
Хлорид алюминия PAX-18 - cтандартные полиоксихлориды алюминия низкой и средней основности. Это продукты с показателем основности от 25 до 45% (соотношение ОН/Al от 0,75 до 1,35) являются эффективным коагулянтом и для водоподготовки и для очистки сточных вод.
Назначение и применение:
Хлорид алюминия РАХ-18 может применяться для очистки как питьевой воды, так и сточных вод. РАХ-18 удовлетворяет требованиям европейского стандарта EN883 "Реагенты, применяемые для очистки воды предназначенной для потребления людьми".
Отрасли промышленности:
Водоканалы, косметическая, пищевая, пивоваренная, кожевенная промышленность, металлургия, металлообработка, химическая и т.д..
Сульфат алюминия
Водный раствор сульфата алюминия (алюминий сернокислый технический)
Сульфат алюминия гранулированный - коагулянт для водоподготовки, не содержащий железа, сульфат алюминия выпускается в виде легкорастворимых гранул, основан на соединениях алюминия. Особенно подходит для водоподготовки и очистки сточных вод.
Сульфат алюминия 10% раствор – коагулянт для водообработки основанный на солях алюминия. Особенно подходит для подготовки питьевой воды.
Сульфат алюминия гранулированный (Al2(SO4)3), ALG - неорганический коагулянт для водоподготовки, не содержащий железа, сульфат алюминия выпускается в виде легкорастворимых гранул, основан на соединениях алюминия. Имеет европейский сертификат KIWA-ATA. Особенно подходит для водоподготовки и очистки сточных вод.
Назначение и применение:
Сульфат алюминия (алюминий сернокислый) используется в качестве коагулянта при очистке воды хозяйственно-питьевого и промышленного назначения, а также применяется в бумажной, текстильной, кожевенной и других отраслях промышленности.
Описание химического реагента
Водный раствор сульфата алюминия (алюминий сернокислый технический), 7,2% – коагулянт для водообработки основанный на солях алюминия. Особенно подходит для подготовки питьевой воды. Производится в соответствии с ТУ 2141-001-58318296-2002.
Назначение и применение:
Алюминий сернокислый технический используется в качестве коагулянта при очистке воды хозяйственно-питьевого и промышленного назначения, а также применяется в бумажной, текстильной, кожевенной и других отраслях промышленности.
Гранулированый сульфат железа 3 -х валентного, FERIX-3
Сульфат железа (водный раствор), FERIX-3
Сульфаты железа Кемиры - эффективные первичные коагулянты, основанные на трёхвалентном железе (Fe3+), отлично подходят для подготовки питьевой воды и обработки канализационных стоков, а также обработки осадков. Продукты предотвращают образование запаха устранением образования сульфида водорода.
Гранулированый сульфат железа 3 -х валентного, FERIX-3 - коагулянт, основанный на трехвалентном железе (Fe3+). Содержание трехвалентного железа в продукте - 19-21 %. Продукт растворим в воде до концентрации примерно 10 % по железу (около 36% Fe2(SO4)3)
Назначение и применение:
Сульфат железа 3 -х валентного используется для подготовки питьевой воды и обработки канализационных стоков, а также обработки осадков. Ферикс-3 предотвращает образование запаха устранением образования сульфида водорода.
Отрасли промышленности:
Водоканалы, косметическая, пищевая, пивоваренная, кожевенная промышленность; металургия, металлообработка, химическая и т.д.
Водный раствор сульфат железа 3 -х валентного, FERIX-3 - коагулянт, основанный на трехвалентном железе (Fe3+), который производится в соответствии с ТУ 2141-002-58318296-2005 путем растворения FERIX-3 гранулированного.
Назначение и применение:
Водный раствор сульфат железа используется для подготовки питьевой воды и обработки канализационных стоков, а также обработки осадков. Данный коагулянт на основе железа предотвращает образование запаха устранением образования сульфида водорода.
Отрасли промышленности:
Раствор сульфат железа имеет широкое применение в химической промышленности. Используется на водоканалах, в косметической, пищевой, пивоваренной, кожевенной промышленности; металлургии, металлообработке и т.д.
Фасовка мешки 25 кг и 40 кг
Канистра 20 литров
Раствор алюмината натрия (SAX-18)
производится растворением гидрокиси алюминия (Al(OH)3) в растворе каустической соды (NaOH). Гидрокись алюминия растворяется в водянистом растворе NaOH при температуре, близкой к температуре кипения. Для окончания реакции процесс осуществляется в сосудах из нержавеющей стали с паровым отоплением: Al(OH)3+NaOH=Naaq=NaAlO2+2H2O.
После реакции окончательная смесь охлаждается и подвергается фильтрации до тех пор, пока не будет получена чистая жидкость.
Окончательный продукт (молярная концентрация Na2O/Al2O3 - около 1,7) хранится при температуре выше 20оС.
Алюминат натрия (NaAlO2)
характеризуется высокой эффективностью удаления загрязнений, не окисляет воду и сточные воды, подвергшиеся очистке. Удобен при дозировании. Содержание тяжелых металлов соответствует стандарту PN-EN 882. Возможно достигнуть содержания Fe2O3<40ppm.
Назначение и применение:
Раствор алюмината натрия может применяться для очистки промышленных и коммунальных стоков, обработки промышленной воды (коррекция рН), при производстве бумаги и картона, в производстве титановых пигментов, при производстве молекулярных сит.
В строительной промышленности и в производстве пластмасс этот
коагулянт
используется в качестве горючего ингибитора, так называемого продукта, препятствующего воспламенению.
Отрасли промышленности:
Водоканалы, косметическая, пищевая, бумажная, кожевенная, химическая промышленность и т.д.
Раствор хлорида железа на основе трехвалентного железа (Fe3+)
Раствор хлорида железа , PIX-111 - эффективный первичный коагулянт на основе трехвалентного железа (Fe3+)
Назначение и применение:
Раствор хлорида железа (FeCl3), PIX-111 подходит для использования при производстве питьевой воды, в установках для очищения канализационных и сточных вод, а также при обработке активного ила. Хлорид железа устраняет запах исключением сероводорода.
Отрасли промышленности:
Водоканалы, косметическая, пищевая, пивоваренная, кожевенная промышленность; металургия, металлообработка, химическая и т.д. - в данных областях широко применяется железо хлорное .