Производство металлических конструкционных материалов. Казармщиков И.Т. - 85 стр.

     В результате в осадок выпадают кристаллы гидрооксида алюминия Al(OH)3,
который отфильтровывают, промывают и прокаливают до получения чистого
глинозема (Al2O3).
     Получение криолита. Для получения криолита сначала из плавикового
шпата получают фтористый водород, а затем плавиковую кислоту. В раствор
плавиковой кислоты вводят Al(OH)3, в результате чего образуется
фторалюминиевая кислота, которую нейтрализуют содой и получают криолит,
выпадающий в осадок по реакции
                 2H 3 AlF6 + 3NaCO 3 = 2 Na 3 AlF6 + 3CO 2 + 3H 2 O
     Осадок отфильтровывают и просушивают в сушильных барабанах.
     Электролиз глинозема. Электролиз проводят в электролизере, имеющим
ванну из углеродистого материала (рисунок 45). Кожух ванны изготавливают из
листового железа. Подину и стены ванны выкладывают из углеродистых блоков.
В подину вмонтированы медные шины, соединенные с отрицательным полюсом
источника тока. В ванне находится расплавленный алюминий, служащий
катодом, и жидкий криолит.
     Анодное устройство состоит из угольного анода, погруженного в элект-
ролит, состоящего из криолита, глинозема, фтористых алюминия и натрия,
добавляемых для понижения температуры плавления электролита.
     Перед началом электролиза на подину ванны насыпают тонкий слой
молотого кокса. Затем к нему подводят угольные электроды и пропускают ток.
Когда угольная футеровка ванны нагреется до определенной температуры, в неё
загружают криолит и расплавляют его. После получения в ванне достаточного
слоя расплавленного криолита в неё загружают глинозем.
     Под действием постоянного тока в расплавленном криолите происходит
диссоциация криолита и глинозема
                           Na 3 AlF6 = 3 Na + + AlF63−
                           Al 2 O 3 = Al 3+ + AlO 33−
     Образующиеся положительно заряженные ионы алюминия разряжаются на
катоде в первую очередь, как имеющие более высокий потенциал выделения по
сравнению с другими положительно заряженными ионами, и образуется
алюминий
                              Al 3+ + 3e = Al
     Из отрицательно заряженных ионов на аноде разряжаются в первую очередь
ионы AlO 33− , как более отрицательные ионы
                           2AlO 33− − 6e → Al 2 O 3 + 1,5O 2
     Выделяющийся кислород взаимодействует с углеродом анода с
образованием смеси газов CO и CO2, удаляющейся из ванны через
вентиляционную систему.
     Алюминий собирается на дне ванны под слоем электролита. Его перио-
дически извлекают, используя специальное устройство. Для нормальной работы
ванны на её дне оставляют немного алюминия.
     Рафинирование алюминия. Алюминий, полученный электролизом,
называют алюминием-сырцом. В нем содержится металлические и неметалли-
ческие примеси, газы. Примеси удаляют рафинированием путем продувки