Совет 1: Как получить алюминий сульфат

Сульфат алюминия – соль с химической формулой Al2(SO4)3. Внешний вид – белые кристаллы, имеющие оттенки разных цветов. Хорошо растворим в воде. Обычно существует в виде кристаллогидрата, где одна молекула соли «удерживает» целых 18 молекул воды – Al2(SO4)3 х 18 Н2О. Как можно получить сульфат алюминия?
Инструкция
1
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
2
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
3
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.).
4
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

Совет 2: Как получают алюминий

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.

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.

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.

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.

Совет 3: Как получить кислород

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.
Вам понадобится
  • * 0,5л. воды;
  • * широкая неметаллическая миска;
  • * 2 таблетки гидроперита;
  • * кристаллы марганцовки;
  • * калийная (натриевая) селитра;
  • * ложка для нагревания.
Инструкция
1
Самый доступный способ таков: поставьте миску с водой на стол и растворите в ней таблетки гидроперита. Для ускорения процесса предварительно их можно растолочь.
2
Как только гидроперит полностью растворится, бросьте туда несколько кристаллов марганцовки, размешайте. Жидкость зашипит и начнет пениться - этими явлениями сопровождается выделение кислорода.
3
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.
4
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.
Источники:
  • получение кислорода

Совет 4: Как получить гидроксид

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.
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
1
Раздобудьте гидрокарбонат натрия. По-сути, это обычная пищевая сода. Она продается практически в любом магазине.
2
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.
3
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.
4
Остудите посуду с оксидом натрия до комнатной температуры. Просто переставьте посуду на огнеупорную подставку, либо выключите газовую горелку. Дождитесь полного остывания.
5
Заполните водой стеклянную емкость. Это должна быть емкость с широкой горловиной. Можно использовать обычную стеклянную банку.
6
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.
Полезный совет
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

Совет 5: Как получить гидроксид железа

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
1
Воспользуйтесь реакцией соли двухвалентного железа со щелочью. Соедините сульфат двухвалентного железа и гидроксида калия KOH. Образуется серо-зеленый осадок гидроксида двухвалентного железа.
2
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

Совет 6: Как сваривать алюминий

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
1
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.
2
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.
3
Перед сваркой деталей из алюминиевых сплавов, содержащих магний, кромки и торцы деталей зачищают шабером. Для обработки присадочной проволоки после травления следует проводить электрохимическое полирование.
4
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.
5
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

Совет 7: Как плавить алюминий

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
1
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.
2
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.
3
Подготовьте печь (небольшой горн или муфельную печь). Возьмите стальную или чугунную емкость с носиком.
4
Возьмите алюминий и нагрейте этот металл. Выдержите его 5 минут после расплавления в печи для максимального разогрева.
5
Выливайте расплавленный металл в свою форму тонкой непрерывной струей, так, чтобы не происходило при этом размывание формы. Дайте алюминию остыть и затвердеть.
6
Извлеките изделие из формы. Как правило, оно будет иметь некую шероховатую поверхность, ввиду специфических свойств формы.
7
Обработайте готовое изделие. Для этого можно применить наждачную бумагу или шлифовальный инструмент.
Модель вашего изделия готова. Это отличный подарок, сделанный своими руками.
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.

Совет 8: Как получить сульфат железа

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
1
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).
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.
3
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).
4
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).
5
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).
6
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.
7
Приготовьте водный раствор сульфата железа(2) и просто оставьте его на воздухе открытым. Спустя некоторое время под действием кислорода воздуха сульфат железа(2) окислится, вследствие чего, он перейдет в сульфат железа(3).
Видео по теме

Совет 9: Как спаять алюминий

Пайка представляет собой хорошо известный способ соединения металлических изделий между собой. Сразу после того как человек научился плавить металлы, появилось ремесло лудильщика - специалиста в области пайки. Сегодня без паяльника не обходится ни один домашний умелец. Некоторые виды пайки достаточно трудны и имеют свои особенности. Речь, в частности, идет о пайке алюминия.
Вам понадобится
  • паяльник, припой, флюс, диэтиловый эфир, медные опилки, медный купорос, медная проволока, электрическая батарейка.
Инструкция
1
Перед началом пайки поверхность деталей, подлежащих соединению, зачистите напильником, наждачной бумагой, обезжирьте бензином или иным органическим растворителем. Проверьте и подготовьте паяльник. Хорошо и правильно разогретый паяльник, погруженный в порошок нашатыря или канифоли, дает легкий дымок.
2
Для пайки алюминия используйте паяльник мощностью не менее 100 Вт и припой, который состоит из 80% олова, 20% цинка (или 95% олова и 5% висмута). Используйте флюс из стеарина или парафина. При выборе паяльника учтите, что они могут быть как самыми простыми, требующими разогрева в открытом пламени, так и электрическими, в том числе и для точечной пайки (с регулированием мощности нагрева).
3
В обычных условиях алюминий с трудом поддается пайке, поскольку на его поверхности после очистки немедленно образуется оксидная пленка. По этой причине после зачистки спаиваемых поверхностей место будущего соединения на алюминии или его сплаве сразу же залейте расплавленной канифолью.
4
Наберите на паяльник припой и перенесите на защищенную канифолью поверхность будущего соединения. Залудив подобным образом алюминий, вы облегчите пайку. К луженой поверхности алюминия можно без труда припаять, скажем, медные провода.
5
Второй способ пайки алюминия: зачистите поверхность металла, смажьте его раствором канифоли в диэтиловом эфире. Затем посыпьте алюминий медными опилками и залудите место пайки обычным припоем из олова.
6
Используйте также электрохимический способ пайки алюминия. Зачистите место спая и нанесите на него несколько капель концентрированного раствора медного купороса. После этого алюминиевую деталь подключите к отрицательному полюсу батарейки, а к положительному ее полюсу подсоедините кусочек оголенной медной проволоки, которую введите в каплю раствора купороса. При этом конец проволоки должен касаться поверхности алюминия. Через некоторое время на месте будущей пайки осядет равномерный слой меди, к которому теперь можно обычным способом припаять практически любой металл.
Видео по теме

Совет 10: Как запаять алюминий

Алюминий очень сложно паять. При пайке на поверхности образуется оксидная пленка. Но из алюминия изготавливают множество домашних приборов, автомобильных запчастей и механических деталей. Если прибор вышел из строя, не все могут позволить себе купить новый, тем более что старый вполне можно починить самостоятельно.
Вам понадобится
  • -наждачная бумага;
  • -хлорид аммония;
  • -хлорид цинка;
  • -вода;
  • -железные опилки;
  • -канифоль;
  • -олово;
  • -висмут;
  • -перчатки;
  • -паяльник.
Инструкция
1
Для начала необходимо подготовить поверхность для пайки. Очистите ее от грязи, пыли или краски. Зачистите наждачной бумагой или напильником и обезжирьте спиртом. Обязательно высушите поверхность, поскольку влажный алюминий невозможно паять. Заранее подготовьте флюс, который способствует удалению оксидных пленок. Флюс можно приготовить следующим образом: в 60 мл воды необходимо растворить 10 г хлорида аммония и 30 г хлорида цинка. В качестве флюса можно также использовать минеральное масло.
2
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.
3
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.
4
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.
Видео по теме
Обратите внимание
После пайки обязательно очистите шов от загрязнений и окислений.
Полезный совет
При пайке тонкой поверхности можно использовать паяльник мощностью около 50 Вт. Для алюминиевой детали толщиной 1 мм - 90 Вт. А для более толстого листа алюминия, прежде всего, необходимо хорошо прогреть поверхность паяльником.

Совет 11: Как отполировать алюминий

Детали различных конструкций, изготовленных из алюминия, нередко теряют привлекательный вид, тускнея под воздействием внешней среды. Никто не станет оспаривать тот факт, что отполированная до блеска рама или крышка двигателя мотоцикла смотрятся значительно лучше окрашенных. Чтобы придать алюминию достойный вид, придется засучить рукава и слегка потрудиться.
Вам понадобится
  • - растворитель для краски;
  • - жесткая щетка;
  • - наждачная бумага;
  • - полировочная паста;
  • - войлочный круг;
  • - электродрель;
  • - чистая ветошь;
  • - прозрачный лак.
Инструкция
1
Подготовьте алюминиевую деталь к полированию. Если она окрашена, удалите краску. Для этого вначале используйте механическую обработку, сняв краску жесткой стальной щеткой, а затем прибегните к помощи растворителя для соответствующего вида краски. Очищенную от покрытия деталь протрите мягкой тряпкой, чтобы удалить мелкие частицы красящего вещества. При необходимости очистите металл от масла.
2
Зачистите наиболее крупные и глубокие царапины. Используйте для этого шкурку с крупной зернистостью, Потом пройдите по алюминию более мелкой наждачной бумагой, чтобы убрать оставшиеся неровности и мелкие царапины. При необходимости повторяйте процедуру до тех пор, пока видимых дефектов не останется.
3
При помощи полировочной пасты ГОИ и войлочного круга, насаженного на электродрель, проведите предварительную полировку поверхности алюминия. Пасту нанесите на поверхность детали тонким и ровным слоем. Если вы используете пасту в твердом виде, разотрите ее предварительно в моторном масле до вязкости сметаны. Пропитайте полученным составом войлочный круг. Желательно иметь два-три запасных круга, поскольку они быстро изнашиваются.
4
Пройдите войлоком, насаженным на дрель, по всей полируемой поверхности. Движения должны быть плавными и круговыми. После нескольких проходов добавьте на поверхность алюминия пасту. По окончании такой полировки смойте остатки пасты с детали. Протрите поверхность сухой мягкой тряпкой. Если вы проделали работу тщательно, то сможете теперь увидеть в металле свое отражение.
5
Чтобы защитить отполированный алюминий от окисления, покройте его термостойким прозрачным лаком, предварительно обезжирив поверхность. Наносите лак непосредственно после полировки, поскольку алюминий окисляется достаточно быстро. Теперь металл превратился в настоящее зеркало.
Источники:
  • паста полировка алюминия

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.
Источники:
  • Лекции

Совет 13: Как получить гидроксид алюминия

Гидроксиды алюминия могут существовать в различных кристаллических формах — бимита, байерита, гидраргиллита, диаспора и некоторых других. Все они отличаются друг от друг расположением ионов алюминия и кислорода, различны и способы их получения.
Гидроксиды алюминия в виде тонкого порошка

Существует метод получения гидроксидов алюминия в виде тонкого порошка. Прекурсор алюминия перемешивают с веществом, которое применяется в качестве затравочного материала для образования кристаллов гидроксида. Затем смесь прокаливают в атмосфере, содержащей хлористый водород. Данный способ неудобен из-за необходимости фильтрации, при этом для получения мелкодисперсного порошка нужно проводить размол и экструдирование.

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

Совет 14: Как получить оксид железа

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.
Вам понадобится
  • - фарфоровый гитель
  • - газовая горелка
  • - железный порошок
  • - нитрат натрия или калия
  • - карбонат железа
  • - нитрат железа
  • - сульфат железа
  • - медный купорос
  • - гвозди
  • - гидроксид натрия или калия
  • - хлорный отбеливатель
Инструкция
1
Оксид железа(III) Fe2O3 представляет собой оранжево-красный порошок, образующийся при окислении железа на воздухе. Его можно получить, разлагая соли трехвалентного железа на воздухе при высокой температуре. Насыпьте в фарфоровый тигель немного сульфата или нитрата железа и прокалите его на огне газовой горелки. При термическом разложении сульфат железа распадается на оксид железа и оксид серы, а нитрат железа - на оксид железа, кислород, воду и оксид азота.
2
Оксид железа(II, III) Fe3O4 получают, сжигая порошкообразное железо в кислороде или на воздухе. Чтобы получить этот оксид, насыпьте в фарфоровый тигель немного тонкого железного порошка, смешанного с нитратом натрия или калия. Подожгите смесь газовой горелкой. При нагревании нитраты калия и натрия разлагаются с выделением кислорода. Железо в кислороде горит с образованием оксида Fe3O4. Когда горение закончится, этот оксид останется на дне фарфоровой чашечки в виде железной окалины.
3
Оксид железа(II) FeO получают разложением карбоната железа без доступа воздуха. Поместите небольшое количество этой соли в пробирку из огнеупорного стекла и прокалите ее в огне газовой горелки. Карбонат железа разложится на FeO и углекислый газ.
4
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.
5
Приготовленный насыщенный раствор медного купороса перелейте в пластиковую емкость и положите в него железные гвозди, гайки и т.д. Начнется реакция, в результате которой на железных предметах будет выделяться медь, а сами они начнут растворяться - ведь железо из них будет переходить в раствор в виде сульфата.
6
Через сутки цвет раствора изменится с синего до сине-зеленого, а гвозди практически полностью растворятся. Слейте и отфильтруйте раствор через несколько слоев фильтровальной бумаги.
7
К полученному раствору сульфата железа прилейте раствор гидроксида калия или натрия. Вы заметите, как образовался черный осадок гидроксида двухвалентного железа. Прилейте в емкость с раствором раствор хлорного отбеливателя. Отбеливатель - сильный окислитель и будет окислять гидроксид железа до Fe2O3, который осядет на дне емкости в виде оранжево-красного порошка.
Обратите внимание
Сульфат алюминия пожаро- и взрывобезопасен. Может храниться весьма долгое время без ухудшения качества. Вместе с тем, необходимо помнить, что при хранении большого количества продукта, образующаяся «пыль» может вызвать раздражение верхних дыхательных путей.
Полезный совет
Применяется сульфат алюминия, главным образом, для очистки воды технического и бытового назначения, в качестве коагулянта, то есть для «связывания» и осаждения примесей. Также сульфат алюминия используется в кожевенной, бумажной, текстильной и некоторых других отраслях промышленности. Например, его применяют в качестве пищевой добавки, код по международной номенклатуре Е520.
Источники:
  • получение сульфата алюминия
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше