Как добыть алюминий дома – )

Как добыть алюминий 🚩 получение алюминия в домашних условиях 🚩 Наука 🚩 Другое

Автор КакПросто!

Алюминий — легко плавящийся металл. Без него довольно сложно представить современную жизнь. Из алюминия делают провода, покрывают корпус самолетов, он хорошо проводит ток. Добыть металл можно не только на производстве, но и в домашних условиях.

Статьи по теме:

Вам понадобится

  • Глина, порошок графита, сварочный аппарат, железная бочка,любое нежилое помещение.

Инструкция

Найдите нежилое помещение, гараж или сарай. В нем обязательно должен находиться источник тока для дальнейшей работы. Алюминий добывают из бокситов. Накопайте в лесу, поле или на любом карьере глины. В 100 кг глины находится от 30 до 70 кг алюминия. Высушите ее на солнце или с помощью любого сушильного аппарата. Это требуется для последующих действий.

Глину нужно измельчить. Для этого ее закладывают в бетономешалку. Можно разложить глину на какой-либо поверхности и измельчить любым тяжелым предметом. Если ее немного, используйте обычную бытовую терку. Важно, чтобы глина была полностью сухая. Измельчайте до тех пор, пока не получится порошок. Из него гораздо легче и быстрее получится добыть металл.

Смешайте порошок глины с порошком графита. Его можно приобрести в любом строительном магазине или на рынке. Графит требуется для улучшения структуры алюминия. Он сам по себе очень хорошо проводит ток. Количество порошка графита зависит от того, насколько проводимым вы хотите сделать алюминий. Если этот металл нужен вам для каких либо работ с энергией, добавьте графит в расчете 20 кг на 100 кг глины. Если же для чего-то другого, берите 10 кг.

Засыпьте получившуюся смесь порошка в большую железную бочку. Залейте водой. Влажности должно быть не меньше 75%. Вода — хороший проводник тока, и поэтому процесс изготовления пойдет быстрее. С помощью сварочного аппарата или любого другого мощного прибора подайте напряжение к бочке. Будьте крайне осторожны. Не трогайте бочку, тем более влажными руками. Благодаря мощному току и порошку графита через 5-8 секунд произойдет отщепление кислорода от глины и образуется сплав алюминия. Источник подачи электричества нужно отключить.

Оставьте бочку на несколько часов, чтобы она остыла. Вытащите комочки, получившиеся в процессе. Это и есть сплав. Его можно очистить или оставить в данном виде.

Обратите внимание

Из глины получится не чистый алюминий, а его сплав.

Источники:

  • алюминий в домашних условиях

Совет полезен?

Распечатать

Как добыть алюминий

Статьи по теме:

Не получили ответ на свой вопрос?
Спросите нашего эксперта:

www.kakprosto.ru

Где алюминий Статьи про металлолом

26.07.2018 10:56

Алюминий представляет собой мягкий металл серебристо-белого цвета, отличающийся высоким коэффициентом пластичности и низкой температурой плавления. В природе алюминий содержится в породных квасцах: минеральных соединениях, объединяющих две доли серной кислоты, что приводит к окислению легко сплавных металлов и формирования алюминия.

Где найти алюминий в домашних условиях?

Алюминий является наиболее распространенным металлом на планеты – массовая доля алюминиевых сплавов составляет порядка 8% от массы земной коры. Основными источниками алюминия среди хозяйственной утвари являются:

  1. Кухонная посуда – ввиду легкости переработки, из алюминия производятся столовые приборы, а также кастрюли, тарелки и кружки путем литья или штамповки расплавленного метала. Особенностями алюминия являются устойчивость к перепадам температур и высокая прочность, благодаря чему посуда имеет долгий срок эксплуатации;
  2. Стройматериалы – алюминий широко используется при строительстве благодаря легкости обработки и малому весу, в результате чего возможно усилить любую конструкцию без повышения нагрузки на фундамент. На стройках или при разборке зданий алюминий можно найти в составе опорных панелей, защитных щитков или в качестве изолирующего покрытия – алюминиевая фольга используется как составляющая оплетки электропроводки или термоэкраниющий слой;
  3. Антенны и электроника – высокая пластичность и электропроводимость обеспечивает передачу тока без энергопотерь или радиоимпульсов без ошибок при модулировании сигнала. Высокое содержание метала находится в силовых кабелях большого сечения и сигнальных ретрансляторах. Также алюминий можно найти при разборке различных гаджетов: компьютеров, радиоприемников или планшетов в составе корпуса или элементов электрогарнитуры;
  4. Детали транспорта – низкий вес и прочность сравнимая со сталью стали причиной использования алюминия в автомобилестроении или при производстве хозяйственно-бытовой техники. С алюминия выливаются детали кузова или компоненты периферийного оборудования: элементы двигателя, шасси, литые диски – богатый источник метала.

Обратите внимание! При наличии механических повреждений на алюминии снимается защитная оксидная пленка, что приводит к дальнейшему окислению метала – чтобы восстановить защитный слой рекомендуется окунуть поврежденный предмет в холодную воду на несколько часов, в противном случае метал начнет постепенно ссыхаться.

Производство алюминия своими руками: все гениальное – просто!

Популярным способом заработка на сдаче металлолома является собственноручная отливка алюминия, что можно сделать даже в домашних условиях – для производства потребуется:

  • Источник электротока 220 Вольт на 1.5 кВт;
  • Соляная кислота или графит;
  • Металлическая бочка или бетономешалка;
  • Глина или бокситы.

Глину, привезенную с карьера, придется просушить на солнце или с помощью тепловентилятора, после чего сырье измельчаем до порошкообразной консистенции. Далее закладываем материал в тару и смешиваем с графитом или соляной кислотой из расчета 1 кг электролитов на 10 кг сырья – это необходимо для стабилизации химических процессов при плавлении.

Далее заливаем бочку с сырья водой для повышения влажности компонентов в 60-70%, после чего подключаем сварочный аппарат на 5-15 с для образования алюминия. Через 3-4 часа после остывания полученные кусочки алюминия требуется очистить от глины. Из 500 кг сырья получается примерно 150-200 кг сплава алюминия.

Это интересно! Алюминий является высокоактивным металлом, в результате чего легко окисляется с щелочными или кислотными соединениями. При длительном контакте алюминий взаимодействует даже с атмосферой, покрываясь тонкой оксидной пленкой – именно поэтому данный металл в чистом виде не встречается.

metalllomcity.ru

Получение алюминия « Попаданцев.нет

Легче перечислить те области нашей жизни, где алюминий не используется, чем те, где он практически незаменим.
Называя вещи своими именами, время, в котором мы сейчас живем, следовало бы назвать не железным веком, а алюминиево-пластмассовым…

Алюминий для пападанца это такой рог изобилия, ништяков и эксклюзива, что»алюминий» и «золото» для него практически синонимы.
Алюминий, например, это удивительная для аборигенов фурнитура и бижутерия, напоминающая серебряную, сверхлегкий доспех из алюминиевых сплавов(даже легче кожаного, но по защитным качествам приближающийся к стальному — недаром сейчас из сплавов системы AlZn делают противопульную броню), котлы, сковороды и другая походная посуда (по теплопроводности и прочности почти как медная, но меньше прогорает и легче раза этак в три) — у вояк и кочевников такие котлы и доспехи улетят как горячие пирожки, даже если брать по три веса золотом. Кроме того, алюминий это отличные провода (гораздо более доступные, чем медные, ведь медь и во времена попадания страшно дорога и не везде продается), разнообразные радиаторы, компонент ВВ, наполнитель для специальных красок и пластмасс, восстановитель для добычи всяких разных хитрых и редких металлов… Список можно без труда продолжать.

Так что если наш попаданец овладел электричеством, то ему самое время заняться добычей этого важнейшего металла.

С самого открытия металла и по наше время для его добычи использовались отнюдь не кустарные, а очень сложные технологии, высокие давления и температуры, дефицитные материалы и большие заводы. Но самое удивительное, что нет никаких принципиальных препятствий для его производства нашим попаданцем буквально на коленке, естественно, при условии что у него руки растут откуда надо, а на уроках химии он не спал и не пинал балду… Все упирается лишь в наличие электрогенератора постоянного тока. Остальные принадлежности попаданцу вполне доступны.

Но путь все же тернист, и на нем ожидают многочисленные засады 🙂

Металлургия алюминия неизбежно включает в себя две фазы.

Первая фаза — добыча и обогащение первичного сырья, то бишь отделение соединений алюминия от примесей. Хотя алюминий в природе находится в виде сложных соединений типа силикато-алюминатов, сульфатов и их гидратных комплексов(то бишь, содержащих химически свзяанную воду), ценность сырья всегда условно приято выражать в процентах содержания гидроокиси алюминия, или глинозема — Al(OH)3.

Хотя мы все проходили в школе, что алюминий — «серебро из глины», в реальности добывать его из глины мало кому вообще приходит в голову. Сейчас мировая алюминиевая промышленность в качестве сырья предпочитает боксит — чрезвычайно богатый алюминием минерал, но, к сожалению, не везде встречающийся в нужном количестве. Единственное исключение — Россия, где РусАл господина Дерипаски, работая по уникальным советским технологиям и пользуясь халявным электричеством с сибирских ГЭС, до сих пор эксплуатирует богатейшие месторождения алунитов, апатитов и других бросовых пород, на которые во всем остальном мире из-за наличия богатых бокситовых залежей в странах третьего мира никто просто не обращает внимания.

Но попаданцу все-таки придется иметь дело с разнообразными сортами глины. Она обычно не так богата алюминием, как боксит(нужного глинозема, там обычно всего где-то 15-20%, хотя как повезет — в отдельных породах и до 80% может доходить), но зато есть абсолютно везде. Подходит практически любая, имеющая относительно стабильный состав.
Главные примеси — кремнезем(большинство), оксид титана, оксиды железа(не больно много, но мешаются невероятно на последующих стадиях производства, вызывая ненужную трату реактивов и мощности), щелочных и щелочноземельных металлов. А в примесных количествах там чего только нет — от органики до тяжелых металлов, и в принципе, после разделения всему этому попаданец может легко найти применение.

Способов отделения глинозема попаданцу доступно только два — кислотный и щелочной( соляная кислота с едким натром для него перестают быть проблемой, как только появился доступ к соли, и, опять же, к электричеству).

Первый способ — хорошенько прокипятить глину со щелочью в плотно закрытом а-ля автоклав железном котле. Плюсы — процесс идет довольно быстро и для него не нужны какие-то очень уж специфические условия. Глинозем растворится весь, а все железо останется в осадке. Минусы — нужна обязательно железная ёмкость(любую другую из доступных просто разъест), в раствор вместе с глиноземом попадет весь ненужный кремнезем, которого там ну очень много. Так что для его удаления придется титровать кислотой, получив, правда, замечательный побочный продукт под названием силикагель.

(Подробнее можно погуглить на тему «процесс Байера». Я рекомендую книгу «Металлургия алюминия», И.А. Троицкий, В.А. Железнов )

Второй способ — растворить в кислоте предварительно осторожно прокаленную для удаления связанной воды, увеличения поверхности и химической активности(т.н. «вскрытую») глину.

Плюсы — можно растворять в глиняной или стеклянной емкости, а весь кремнезем, которого в глине львиная доля, останется в осадке.
Минусы — просто так глину растворить не получится. Реакция пойдет невыносимо медленно. Кроме того, есть одна тонкость — диапазон температур для правильного прокаливания довольно узок (коридор градусов 200 начиная где-то с 300°С) и попаданцу придется определять его методом тыка. Глинозем же все равно растворится не весь, а всего где-то треть из того, что есть в глине, но зато растворится все железо и остальные сходно ведущие себя слабоосновные примеси. В итоге, как и в первом способе, скорее всего придется аккуратно осаждать всю эту прелесть небольшим количеством крепкой щелочи. Главное тут не пропустить момент начала выпадения осадка глиноземного геля. Тут ценным побочным продуктом будет осадок довольно чистой ржавчины — гидроксида железа, который после накопления, в конце концов, можно использовать, например, в качестве высокочистой железной руды.
(подробнее о кислотном способе можно почитать, например, вот в этих статьях:
Extraction of Alumina from Local Clays by Hydrochloric Acid Process, A.A. Al-Zahrani and M.H. Abdul-Majid,
Extraction of Alumina from Clays by the Lime-sinter Modification of the Pedersen Process. BY RAYMONLD. COPSON,JOHN H. WALTHALLA, TRAVIS P. HIGNETT, New York Meeting. February 1944)
Короче говоря, после первой фазы тем или иным способом попаданец получит не сильно большое (принимая во внимание количество переработанной глины), но все же приличное количество насыщенного раствора солей алюминия. Скорее всего, это будет хлорид AlCl3.

Теперь начинается вторая фаза металлургии алюминия и наступает еще большее веселье — нужно как-то добыть сам металл!

Казалось бы, все просто — пускаем ток, и дело в шляпе.
Но тут ожидает самое главное разочарование — электролизом водного раствора при обыкновенных, доступных для попаданца источниках тока и оборудовании алюминий не получить. Слишком уж он активен, так что на электролиз попаданцу годится только расплав.

В наше время идут по самому рентабельному пути — перерабатывают руду по первому способу, доводя затем раствор до перенасыщения и добавляя затравку глиноземного геля. В результате весь чистый глинозем выпадает в осадок, его прокаливают и получают чистый оксид алюминия Al2O3, который и идет дальше на электролиз.
Окись алюминия — тугоплавкий огнеупор, и просто так за здорово живешь не расплавится. Тут нужно больше 2000°С. Поэтому независимо друг от друга сразу два инженера начала 20 века Холл и Эру придумали растворять его в расплаве криолита(это смешанный фторид алюминия-натрия состава Na3AlF6, из-за редкости приготовляемый искусственно), но все равно вести электролиз при ~900°С в графитовой ванне графитовыми же электродами.
Попаданцу, понятное дело, подобное не покатит. Работы со фтором ему не потянуть, фторидов взять негде, с постоянно горящим графитом напряги, да и 900 градусов в ванне как-то многовато. Ему бы что-нить поближе и подешевле, чтоб на дому.
Вот, например, хлорид уже есть — пускай он и будет, к тому же электролиз хлорида на треть более энергоэффективен.

Отлично, только тут ждет еще одна засада — хлорид алюминия, так же, как и хлориды магния и кальция, ужасно гигроскопичен, так что на воздухе сосет из него воду и просто расплывается в кашу, а при попытке прокалить разлагается, гад, на оксид и хлороводород. В общем, нужна безводная соль. Как же её получить? Из водного раствора — никак.
В нашей реальности корпорация Alcoa провела разработки на эту тему и самое простое, что они придумали, это обрабатывать глинозем смесью хлора с хлороводородом в кварцевой печке при температуре выше 1000°С. Безводный хлорид потом конденсируется в герметичном холодильнике.
Такое попаданцу тоже уж точно не подойдет — кварцевая печка на ближайшем базаре не продается, а чтобы самому её сделать, надо сначала пуд соли съесть. Да и герметичность надо как-то обеспечивать…
Кажется тупик. Не видать бедолаге алюминия, как своих ушей, а он уже и губы раскатал…

Попаданец с горя напивается, и, мучимый похмельем, решает на следующий день отмокнуть в лохани. Заодно и помыться можно. Он берет кусок собственноручно сваренного мыла, до скрипа надраивается мочалкой, и матеря про себя местную жесткую воду, тянется за следующим куском, попутно разгоняя к краям лохани все, что осталось от его произведения — покрывающие всю поверхность воды, абсолютно не желающие ни мылиться, ни растворяться, ни даже просто смачиваться водой легкие белые катышки.

И тут вдруг он, подобно Архимеду, выскакивает голый из лохани с криком «Эврика!», ведь решение головоломки с алюминием как раз в этих катышках и заключается.
Знакомьтесь: алюминиевое мыло, старший кузен тех самых белых катышков, то бишь «мыл» магния и кальция!

Фишка в том, что большинство высокомолекулярных органических кислот (в просторечии именуемых «жирными» по своему производному — жирам) дают со всеми металлами, кроме щелочных, абсолютно нерастворимые в воде соли. Больше того — эти «мыла» с водой даже не смешиваются, и в своем составе химически связанной воды абсолютно не содержат. Это свойство, повсеместно используемое химиками, делает жирные кислоты идеальным экстрагентом для смешанных водных растворов металлических солей. Кроме всего прочего, эти «мыла» всплывают еще и в очередности, строго соответствующей ряду напряжений металлов. То бишь, пока не выйдет весь алюминий, кальций и магний так и останутся плавать. И это тоже еще не все! Ионы щелочных металлов здорово подвижны. Поэтому если теперь нагреть мыло с безводным хлоридом щелочного металла(а лучше их смесью), натрий или калий перейдут в мыло, поменявшись с алюминием, а тот уйдет в смесь хлоридов, давая очень легкоплавкую тройную эвтектику AlCl3-KCl-NaCl(при оптимальном процентном соотношении солей плавится всего при 70С!!!). И заметьте себе — от воздуха она сверху все еще закрыта еще твердым алюминиевым мылом!

(подробнее об экстракции алюминия через соли жирных и других органических кислот можно почитать здесь:
US patent 4415412,
«Экстракция металлов некоторыми органическими катионобменными реагентами», Э.Н. Меркин, Москва, 1968,
а также, как всегда, спросить гугл на тему «стеарат(или, к примеру, пальмитат) алюминия» 🙂 )

Короче говоря, попаданец, выскочив из лохани, доливает в горшок с раствором хлорида алюминия раствора обычного натриевого мыла, отделяет всплывшее мыло алюминиевое, сушит, накладывает в широкий горшок поверх хорошо прокаленной смеси калийной и поваренной солей, греет на водяной бане и через некоторое время сует туда два электрода.
Придя с обеда, он обнаруживает на нижнем, стальном(а лучше свинцовом), долгожданный слой алюминия! Бинго!

Конечно, все вышеописанное довольно далеко от идеала экономичности. Электричества, соли и мыла нужно на первых порах очень много. Но потом, после оптимизации процесса, реактивы регенерируются, к тому же имеются сами по себе ценные побочные продукты — силикагель, оксид титана, шламы…

Но вот зато когда наконец продается с аукциона (буквально за мешок золота:)) первый алюминиевый котел, попаданец забывает обо всех пройденных терниях, и его маленькая мастерская чудес переходит на совершенно новый уровень этих самых чудес!

А это однозначно окупает все затраты.

www.popadancev.net

Алюминий, производство алюминия: технология, процесс и описание

Алюминий обладает массой свойств, которые делают его одним из самых используемых материалов в мире. Он широко распространен в природе, занимая среди металлов первое место. Казалось бы, и трудностей с его производством быть не должно. Но высокая химическая активность металла приводит к тому, что в чистом виде его не встретить, а производить – сложно, энергоемко и затратно.

Сырье для производства

Из какого сырья получают алюминий? Производство алюминия из всех минералов, его содержащих, дорого и нерентабельно. Добывают его из бокситов, которые содержат до 50% оксидов алюминия и залегают прямо на поверхности земли значительными массами.

Эти алюминиевые руды имеют достаточно сложный химический состав. Они содержат глиноземы в количестве 30-70% от общей массы, кремнеземы, которых может быть до 20%,окись железа в пределах от 2 до 50%, титан (до 10%).

Глиноземы, а это окись алюминия и есть, состоят из гидроокисей, корунда и каолинита.

В последнее время окиси алюминия стали получать из нефелинов, которые содержат еще и окиси натрия, калия, кремния, и алунитов.

Для производства 1 т чистого алюминия нужно около двух тонн глинозема, который, в свою очередь, получают из примерно 4,5 т боксита.

Месторождения бокситов

Запасы бокситов в мире ограничены. На всем земном шаре всего семь районов с его богатыми залежами. Это Гвинея в Африке, Бразилия, Венесуэла и Суринам в Южной Америке, Ямайка в Карибском регионе, Австралия, Индия, Китай, Греция и Турция в Средиземноморье и Россия.

В странах, где есть богатые месторождения бокситов, может быть развито и производство алюминия. Россия добывает бокситы на Урале, в Алтайском и Красноярском краях, в одном из районов Ленинградской области, нефелин — на Кольском полуострове.

Самые богатые месторождения принадлежат именно российской объединенной компании UC RUSAL. За ней идут гиганты Rio Tinto (Англия-Австралия), объединившийся с канадской Alcan и CVRD. На четвертом месте находится компания Chalco из Китая, затем американо-австралийская корпорация Alcoa, которые являются и крупными производителями алюминия.

Зарождение производства

Датский физик Эрстед выделил первым алюминий в свободном виде в 1825 году. Химическая реакция проходила с хлоридом алюминия и амальгамой калия, вместо которой спустя два года немецкий химик Велер использовал металлический калий.

Калий – материал достаточно дорогой, поэтому в промышленном производстве алюминия француз Сент-Клер Девиль вместо калия в 1854 году использовал натрий, элемент значительно более дешевый, и стойкий двойной хлорид алюминия и натрия.

Русский ученый Н. Н. Бекетов смог вытеснить алюминий из расплавленного криолита магнием. В конце восьмидесятых годов того же века эту химическую реакцию использовали немцы на первом алюминиевом заводе. Во второй половине XVIII века было получено около химическими способами 20 т чистого металла. Это был очень дорогой алюминий.

Производство алюминия с помощью электролиза зародилось в 1886 году, когда одновременно были поданы практически одинаковые патентные заявки основоположниками этого способа американским ученым Холлом и французом Эру. Они предложили растворять глинозем в расплавленном криолите, а затем электролизом получать алюминий.

С этого и началась алюминие­вая промышленность, ставшая за более чем вековую историю одной из самых крупных отраслей металлургии.

Основные этапы технологии производства

В общих чертах технология производства алюминия не изменилась с момента создания.

Процесс состоит из трех стадий. На первой из алюминиевых руд, будь это бокситы или нефелины, получают глинозем – окись алюминия Al2O3 .

Затем из окиси выделяют промышленный алюминий со степенью очистки 99,5 % , которой для некоторых целей бывает недостаточно.

Поэтому на последней стадии рафинируют алюминий. Производство алюминия завершается его очисткой до 99,99 %.

Получение глинозема

Существует три способа получения окиси алюминия из руд:

— кислотный;

— электролитический;

— щелочной.

Последний способ — наиболее распространенный, разработанный еще в том же XVIII веке, но с тех пор неоднократно доработанный и существенно улучшенный, применяется для переработки бокситов высоких сортов. Так получают около 85 % глиноземов.

Сущность щелочного способа заключается в том, что алюминиевые растворы с большой скоростью разлагаются, когда в них вводится гидроокись алюминия. Оставшийся после реакции раствор выпаривается при высокой температуре около 170° С и опять используется для растворения глинозема;

Сначала боксит дробится и измельчается в мельницах с едкой щелочью и известью, затем в автоклавах при температурах до 250°С происходит его химическое разложение и образовывается алюминат натрия, который разбавляют щелочным раствором уже при более низкой температуре – всего 100° С. Алюминатный раствор промывается в специальных сгустителях, отделяется от шлама. Затем происходит его разложение. Через фильтры раствор перекачивают в емкости с мешалками для постоянного перемешивания состава, в который для затравки добавлена твердая гидроокись алюминия.

В гидроциклонах и вакуум-фильтрах выделяется гидроокись алюминия, часть которой возвращается в качестве затравочного материала, а часть идет на кальцинацию. Фильтрат, оставшийся после отделения гидроокиси, тоже возвращается в оборот для выщелачивания следующей партии бокситов.

Процесс кальцинации (обезвоживания) гидроокиси во вращающихся печах происходит при температурах до 1300° С.

Для получения двух тонн окиси алюминия расходуется 8,4 кВт*ч электроэнергии.

Прочное химическое соединение, температура плавления которого 2050° С, это еще не алюминий. Производство алюминия впереди.

Электролиз окиси алюминия

Основным оборудованием для электролиза является специальная ванна, футерованная углеродистыми блоками. К ней подводят электрический ток. В ванну погружаются угольные аноды, сгорающие при выделении из окиси чистого кислорода и образующие окись и двуокись улглерода. Ванны, или электрилизеры, как их называют специалисты, включаются в электрическую цепь последовательно, образуя серию. Сила тока при этом составляет 150 тысяч ампер.

Аноды могут быть двух типов: обожженные из больших угольных блоков, масса которых может быть больше тонны и самообжигающиеся, состоящие из угольных брикетов в алюминиевой оболочке, которые спекаются в процессе электролиза под действием высоких температур.

Рабочее напряжение на ванне обычно составляет около 5 вольт. Оно учитывает и напряжение, необходимое для разложения окиси, и неизбежные потери в разветвленной сети.

Из растворенной в расплаве на основе криолита окиси алюминия жидкий металл, который тяжелее солей электролита, оседает на угольном основании ванны. Его периодически откачивают.

Процесс производства алюминия требует больших затрат электроэнергии. Чтобы получить одну тонну алюминия из глинозема, нужно израсходовать около 13,5 тысяч кВт*ч электроэнергии постоянного тока. Поэтому еще одним условием создания крупных производственных центров является работающая рядом мощная электростанция.

Рафинация алюминия

Наиболее известный метод – это трехслойный электролиз. Он также проходит в электролизных ваннах с угольными подинами, футерованных магнезитом. Анодом в процессе служит сам расплавленный металл, который подвергается очистке. Он располагается в нижнем слое на токопроводящей подине. Чистый алюминий, который из электролита растворяется в анодном слое, понимается вверх и служит катодом. Ток к нему подводится с помощью графитового электрода.

Электролит в промежуточном слое – это фториды алюминия или чистые или с добавлением натрия и хлорида бария. Нагревается он до температуры 800°С.

Расход электроэнергии при трехслойном рафинировании составляет 20 кВт*ч на один кг металла, то есть на одну тонну нужно 20 тысяч кВт*ч. Вот почему, как ни одно производство металлов, алюминий требует наличия не просто источника электроэнергии, а крупной электростанции в непосредственной близости.

В рафинированном алюминии в очень малых количествах содержатся железо, кремний, медь, цинк, титан и магний.

После рафинирования алюминий перерабатывается в товарную продукцию. Это и слитки, и проволока, и лист, и чушки.

Продукты сегрегации, полученные в результате рафинирования, частично, в виде твердого осадка, используются для раскисления, а частично отходят в виде щелочного раствора.

Абсолютно чистый алюминий получают при последующей зонной плавке металла в инертном газе или вакууме. Примечательной его характеристикой является высокая электропроводность при криогенных температурах.

Переработка вторичного сырья

Четверть общей потребности в алюминии удовлетворяется вторичной переработкой сырья. Из продуктов вторичной переработке льется фасонное литье.

Предварительно отсортированное сырье переплавляется в пороговой печи. В ней остаются металлы, имеющие более высокую температуру плавления, чем алюминий, например, никель и железо. Из расплавленного алюминия продувкой хлором или азотом удаляются различные неметаллические включения.

Более легкоплавкие металлические примеси удаляются присадками магния, цинка или ртути и вакуумированием. Магний удаляется из расплава хлором.

Заданный литейный сплав получают, введя добавки, которые определяются составом расплавленного алюминия.

Центры производства алюминия

По объемам потребления алюминия КНР занимает первое место, оставляя далеко позади находящиеся на втором месте США и обладательницу третьего места Германию.

Китай – это и страна производства алюминия, с огромным отрывом лидирующая в этой области.

В десятку лучших, кроме КНР, входят Россия, Канада, ОАЭ, Индия, США, Австралия, Норвегия, Бразилия и Бахрейн.

В России монополистом в производстве глинозема и алюминия является объединенная компания RUSAL. Она производит до 4 млн т алюминия в год и экспортирует продукцию в семьдесят стран, а присутствует на пяти континентах в семнадцати странах.

Американской компании Alcoa в России принадлежат два металлургических завода.

Крупнейший производитель алюминия в Китае – компания Chalco. В отличие от зарубежных конкурентов, все ее активы сосредоточены в родной стране.

Подразделение Hydro Aluminium норвежской компании Norsk Hydro владеет алюминиевыми заводами в Норвегии, Германии, Словакии, Канаде, и Австралии.

Австралийская BHP Billiton владеет производством алюминия в Австралии, Южной Африке и Южной Америке.

В Бахрейне находится Alba (Aluminium Bahrain B. S. C.) – едва ли не самое крупное производство. Алюминий этого производителя занимает более 2 % общего объема «крылатого» металла, выпускаемого в мире.

Итак, подводя итоги, можно сказать, что главными производителями алюминия являются международные компании, владеющие запасами бокситов. А сам исключительно энергоемкий процесс состоит из получения глинозема из алюминиевых руд, производства фтористых солей, к которым относится криолит, углеродистой анодной массы и угольных анодных, катодных, футеровочных материалов, и собственно электролитического производства чистого металла, которое является главной составляющей металлургии алюминия.

fb.ru

Как добыть алюминий квартиры и дачи

Как добыть алюминий

Текст квартиры и дачи«Как добыть алюминий»:

Алюминий — легко плавящийся металл. Без него довольно сложно представить современную жизнь. Из алюминия делают провода, покрывают корпус самолетов, он хорошо проводит ток. Добыть металл можно не только на производстве, но и в домашних условиях.

Вам понадобится

  • Глина, порошок графита, сварочный аппарат, железная бочка,любое нежилое помещение.

Инструкция

Найдите нежилое помещение, гараж или сарай. В нем обязательно должен находиться источник тока для дальнейшей работы.

Алюминий добывают из бокситов. Накопайте в лесу, поле или на любом карьере глины. В 100 кг глины находится от 30 до 70 кг алюминия. Высушите ее на солнце или с помощью любого сушильного аппарата. Это требуется для последующих действий.

Глину нужно измельчить. Для этого ее закладывают в бетономешалку. Можно разложить глину на какой-либо поверхности и измельчить любым тяжелым предметом. Если ее немного, используйте обычную бытовую терку. Важно, чтобы глина была полностью сухая. Измельчайте до тех пор, пока не получится порошок. Из него гораздо легче и быстрее получится добыть металл.

Смешайте порошок глины с порошком графита. Его можно приобрести в любом строительном магазине или на рынке. Графит требуется для улучшения структуры алюминия. Он сам по себе очень хорошо проводит ток. Количество порошка графита зависит от того, насколько проводимым вы хотите сделать алюминий. Если этот металл нужен вам для каких либо работ с энергией, добавьте графит в расчете 20 кг на 100 кг глины. Если же для чего-то другого, берите 10 кг.

Засыпьте получившуюся смесь порошка в большую железную бочку. Залейте водой. Влажности должно быть не меньше 75%. Вода — хороший проводник тока, и поэтому процесс изготовления пойдет быстрее. С помощью сварочного аппарата или любого другого мощного прибора подайте напряжение к бочке. Будьте крайне осторожны. Не трогайте бочку, тем более влажными руками. Благодаря мощному току и порошку графита через 5-8 секунд произойдет отщепление кислорода от глины и образуется сплав алюминия. Источник подачи электричества нужно отключить.

Оставьте бочку на несколько часов, чтобы она остыла. Вытащите комочки, получившиеся в процессе. Это и есть сплав. Его можно очистить или оставить в данном виде.

Прислал: Cr1stal . 2017-09-15 21:17:21

kvartira-i-dacha.biniko.com

Как добыть алюминий | Журнал

Алюминий — легко плавящийся металл. Без него довольно сложно представить современную жизнь. Из алюминия делают провода, покрывают корпус самолетов, он хорошо проводит ток. Добыть металл можно не только на производстве, но и в домашних условиях.

Вам понадобится

Глина, порошок графита, сварочный аппарат, железная бочка,любое нежилое помещение.

Инструкция

1. Найдите нежилое помещение, гараж или сарай. В нем обязательно должен находиться источник тока для дальнейшей работы. Возможно вас также интересует алюминий цена.

2. Алюминий добывают из бокситов. Накопайте в лесу, поле или на любом карьере глины. В 100 кг глины находится от 30 до 70 кг алюминия. Высушите ее на солнце или с помощью любого сушильного аппарата. Это требуется для последующих действий.

3. Глину нужно измельчить. Для этого ее закладывают в бетономешалку. Можно разложить глину на какой-либо поверхности и измельчить любым тяжелым предметом. Если ее немного, используйте обычную бытовую терку. Важно, чтобы глина была полностью сухая. Измельчайте до тех пор, пока не получится порошок. Из него гораздо легче и быстрее получится добыть металл.

4. Смешайте порошок глины с порошком графита. Его можно приобрести в любом строительном магазине или на рынке. Графит требуется для улучшения структуры алюминия. Он сам по себе очень хорошо проводит ток. Количество порошка графита зависит от того, насколько проводимым вы хотите сделать алюминий. Если этот металл нужен вам для каких либо работ с энергией, добавьте графит в расчете 20 кг на 100 кг глины. Если же для чего-то другого, берите 10 кг.

5. Засыпьте получившуюся смесь порошка в большую железную бочку. Залейте водой. Влажности должно быть не меньше 75%. Вода — хороший проводник тока, и поэтому процесс изготовления пойдет быстрее. С помощью сварочного аппарата или любого другого мощного прибора подайте напряжение к бочке. Будьте крайне осторожны. Не трогайте бочку, тем более влажными руками. Благодаря мощному току и порошку графита через 5-8 секунд произойдет отщепление кислорода от глины и образуется сплав алюминия. Источник подачи электричества нужно отключить.

6. Оставьте бочку на несколько часов, чтобы она остыла. Вытащите комочки, получившиеся в процессе. Это и есть сплав. Его можно очистить или оставить в данном виде.
 

Підписуйтесь на наш канал в Telegram!

vinbazar.com

Как получают алюминий?

Алюминий самый распространенный химический элемент на земле. Занимает третье место после кислорода и кремния. Его содержание составляет 8,8 процентов от всех природных ресурсов.

Как получают алюминий в чистом виде?

Но знаете ли вы о том, что алюминий в свободном виде в природе не встречается. Алюминиевых рудников не бывает. Его извлекают из рудников содержащих бокситы, алуниты и нефилины. Чтобы  получить алюминий в чистом виде, необходимо проделать долгий  путь, по отделению метала от других химических элементов.

Технологический процесс получения алюминия состоит  из двух стадий:

  1. Бокситную руду измельчают, получается глинозем.
  2. Извлечение алюминия из глинозема.

Глиноземом называется кристаллическая окись алюминия.

Глинозем подвергают процедуре электролиза в криолите. При температуре 960-970 0С в специальных ваннах задействуется низкое напряжение электрического тока в 4,5 Вольта, но при очень высокой силе тока 250 тысяч Ампер. В результате на дне ванны вокруг катода сосредоточивается жидкий алюминий, а кислород скапливается вокруг анода. Затем алюминий рафинируют и разливают в формы. В последующем изготавливают различные изделия.

Производство алюминия является трудоемким процессом, требующим львиную долю электроэнергии. Поэтому алюминиевые заводы чаще всего можно встретить вблизи крупных гидроэлектростанций, для получения дешевой электроэнергии.

Какое будущее у алюминия?

В прошлом:  По приказу Наполеона III были изготовлены столовые приборы из алюминия. Подавались на торжествах императору и самым почетным гостям, остальные довольствовались золотой и серебряной утварью.

В середине девятнадцатого века парижские модницы в своих нарядах должны были иметь хотя бы одно изделие из алюминия.

Сегодня:  Что только не делают из алюминия; самолеты, топливо для ракет, профиль для теплиц, изделия для электроники. Производство алюминия в металлургии занимает 2% от производства метала, в будущем по прогнозам увелится до 4-5%.

В будущем:  производители  уже создают ткань, покрытую тонким слоем этого металла. Называется она “алюминированая ткань”. Например, если ткань использовать, как занавески  в жаркий день, ткань окажет добрую службу в двух направлениях: тепло будет отражаться, а свет с легкостью будет проникать в комнату. Так что в квартире будет светло и в то же время прохладно.

За два века легкий метал смог завоевать мир. А двадцать первый век, по всеобщему признанию, вовсе обещает стать веком алюминия.

Оцените качество статьи:

electric-tolk.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *