În procesul de rafinare a aliajelor de aluminiu, este important să se utilizeze un electrolit care are o densitate mai mare decât catodul și o densitate mai mică decât anodul. Pentru a obține aluminiu în partea inferioară, acesta poate fi ponderat prin adăugarea unui aliaj de aluminiu-cupru la stratul anodic. Apoi, în timpul electrolizei, ionii de aluminiu se deplasează treptat către stratul anodic (purificat), unde sunt descărcați. Rămâne apoi să se evacueze stratul catodic prin jgheabul superior și să se toarne în lingouri de aluminiu (lingouri).
23.09.2021 Subiecte: Prelucrarea metalelor Autor: Paxey
În acest articol:
Pentru a obține aluminiu de înaltă calitate (mai curat) la scară industrială, se obișnuiește să se rafineze acest metal. Faptul este că materia primă în sine (acesta este termenul metalurgic comun pentru aluminiu, care este produs inițial în băi de electroliză) conține multe impurități care afectează negativ calitatea și caracteristicile sale de rezistență.
Acestea pot fi metalice (fier, cupru) și nemetalice (azot, hidrogen, oxizi de carbon), care apar la contactul cu căptușeala cuptorului, din fluxul adăugat. În procesul de topire este posibil să se scape de ele numai printr-o curățare separată, care se numește rafinarea aluminiului.
Esența rafinării și tehnologia metodei electrolitice de bază
Aluminiul și aliajele sale sunt rafinate într-un mediu topit. Anodul este aliajul direct contaminat care urmează să fie rafinat, iar metalul rafinat pur este utilizat ca catod. Între catod și anod trebuie să existe un strat de electrolit (se folosesc săruri clorurate, uneori săruri fluorurate).
În procesul de rafinare a aliajelor de aluminiu, este important să se utilizeze un electrolit care are o densitate mai mare decât catodul și o densitate mai mică decât anodul. Pentru a obține aluminiu în partea inferioară, acesta poate fi ponderat prin adăugarea unui aliaj de aluminiu-cupru la stratul anodic. Apoi, în timpul electrolizei, ionii de aluminiu se deplasează treptat către stratul anodic (purificat), unde sunt descărcați. Rămâne apoi să se evacueze stratul catodic prin jgheabul superior și să se toarne în lingouri de aluminiu (lingouri).
Datorită rafinării, este posibil să se obțină metal purificat în așa fel încât să conțină 99,95-99,99% aluminiu. Metoda este destul de eficientă, dar este consumatoare de energie (pentru prelucrarea unei tone de metal se utilizează 18 mii kW).
Purificarea trifazică prin metoda electrolitică este descrisă mai sus. Aceasta este cea mai bună opțiune pentru întreprinderile specializate în obținerea aluminiului primar. Există și alte modalități de rafinare a aluminiului în industria metalurgică, potrivite în special pentru acele întreprinderi care lucrează cu aliaje secundare.
Prezentare generală a altor metode de rafinare a aluminiului
Pentru rafinarea Al secundar, există metode de:
- rafinarea magneziului;
- distilarea prin subfluorură de aluminiu;
- recristalizarea zonală.
Aceasta din urmă permite obținerea unei compoziții metalice mai pure. Esența tehnologiei se bazează pe faptul că impuritățile sunt distribuite inegal între fazele lichidă și solidă. Pe scurt, procesul de recristalizare se desfășoară după cum urmează: un lingou de aluminiu este plasat într-o barcă de grafit, apoi — într-un tub de cuarț unde se formează un vid. Încălzirea este aplicată de-a lungul tubului, ceea ce creează o zonă îngustă de topire. Retopirea se realizează continuu de până la 15 ori. Ca urmare, impuritățile sunt deplasate spre marginile tubului, iar metalul rafinat rămâne în centru.
Rafinarea prin clorinare este, de asemenea, eficientă. În acest proces, un tub de clor este introdus în cuva de vid. Acest gaz reacționează activ, formând cloruri care se ridică la suprafață.
