Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Timföldgyártás. Nyersanyagok  Nyersanyag: bauxit – agyagásványok, kaolin, nefelin  Bauxitásványok:  hidrargillit (gibbsit): γ -Al(OH) 3  böhmit γ.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Timföldgyártás. Nyersanyagok  Nyersanyag: bauxit – agyagásványok, kaolin, nefelin  Bauxitásványok:  hidrargillit (gibbsit): γ -Al(OH) 3  böhmit γ."— Előadás másolata:

1 Timföldgyártás

2 Nyersanyagok  Nyersanyag: bauxit – agyagásványok, kaolin, nefelin  Bauxitásványok:  hidrargillit (gibbsit): γ -Al(OH) 3  böhmit γ -AlO(OH) NaOH old.  diaszpor: α -AlO(OH)· H 2 O  + szennyezések: SiO 2, Fe 2 O 3, TiO 2 / Ca, Mg, Mn, Zn, Ga, In, szerves anyagok  Bauxit minősítése:  Modulus(hányados):  M = 25 – 30: igen jó minőség  M min = 10  Al 2 O 3 -tartalom  Legalább 40%

3 A Bayer-eljárás szerinti timföldgyári technológia elvi vázlata

4 Timföldgyártás  Bayer-eljárás: lényege az érc alumínium-oxid- tartalmának kioldása, miközben egyéb alkotórészei változatlanok maradnak.  Előkészítés  durva aprítás  pörkölés (3-400 °C, szerves anyag roncsolás)  őrlés (száraz, nedves) → 0,05 – 0,15 mm  Feltárás  Feltáró oldat: 30%-os NaOH, ~ 10% Al(OH) 3 tartalom Al 2 O 3 ∙ 3H 2 O + 2NaOH 2NaAlO 2 + 4H 2 O SiO 2 Na 2 O ∙ Al 2 O 3 ∙2SiO 2 oldhatatlan (opál!) TiO 2 NaHTiO 3 oldhatatlan  t: °C, p: 5-10 bar, berendezés autokláv(sor)  Termék: 30% NaAlO 2 oldat, + vörösiszap (szuszpenzió)

5 Timföldgyártás  Vörösiszap elválasztása  Az aluminátlúg hígitása  Ülepítés (Dorr-féle ülepítő)  Mosás  Termékek: aluminátoldat és vörösiszap (mosás, elhelyezés)  Aluminátlúg kikeverése  NaAlO H 2 O = Al(OH) 3 + NaOH  hígítás (4-5-szörös)  oltókristály adagolás ( ~ 40%)  Szűrés, mosás  Vákuum-dobszűrővel szűrés, majd vizes mosás  Termékek: timföld-hidrát + anyalúg ~ 12% NaOH + 5 % Al(OH) 3

6 Timföldgyártás  Izzítás – kalcinálás  A dobszűrőről lekerülő tiszta timföld-hidrátot forgó csőkemencében °C-on izzítják.  Termék: timföld (max. 0.3%Na 2 O és 0.1% összes kén, néhány század vagy ezred % egyéb szennyeződés)  Lúgbepárlás  Körfolyamati lúgok tisztítása  Bayer-eljárás: 5% SiO 2 tartalom felett a bauxit már nem dolgozható fel ezzel az eljárással  A feltárásnál a SiO 2 nátrium-alumínium-szilikátok formájában a vörösiszapba jut: Al 2 O 3 - és NaOH-veszteség

7 Alumíniumgyártás  A timföld (Al 2 O 3 ) olvadáspontja 2050°C, ezért nem jöhet számításba ömledékének elektrolízise.  Jól elvégezhető az elektrolízis, ha a timföldet megolvasztott kriolitban (Na 3 AlF 6 ) oldják.  18.5% timföldet tartalmazó eutektikus elegy 935°C-on olvad meg. A gyakorlatban a timföld koncentrációját 6-10% között tartják, mert ennél több már nagyon lassan oldódik fel.  Ilyen összetétel mellett °C- ra van szükség a megolvasztáshoz. A megolvadt alumínium a sűrűsége következtében alul helyezkedik el az elektrolizáló kádban.

8 Alumíniumgyártás  Indifferens elektródok között a timföld elektrolízise az alábbi reakció szerint megy végbe:  Al 2 O 3 = 2Al + 1.5O 2  A szénanóddal az oxigén reagál, így CO és CO 2 távozik a rendszerből.  Bontási feszültség: Timföld bontási feszültsége: 1.7 V Az elektrolitban fellépő fesz. esés: V Feszültségesés a sínekben, csatlakozásoknál…: V V  A bevezetett energia fele fordítódik a felmelegítésre és a megolvasztásra, a berendezés melegen tartására.  1 t alumínium  1,9 t timföld, kg NaF + AlF 3  560 kg anódszén,  16 MWh elektromos energia, 6 munkaóra  Termék: 99,5-99,9% tisztaságú Al

9 Alumíniumgyártás  Az elektolizáló cella szerkezete:  Külső váza rendszerint vasköppeny  Bélése tűzálló téglából készül, amibe szénből és kevés szurokból álló masszát döngölnek. Ez hő hatására tömör szénbéléssé sül össze. Ez a katód, amibe rézrúddal vezetik az áramot.  Az anód, felfüggeszett szénrudakból áll, melyet fokozatosan süllyesztenek a kádba a fogyásnak megfelelően. A cella lehet egy vagy többanódos.  Az anód pótlására. Régebben megszakították az elektrolízist és új anódot függesztettek fel, de ezzel nagyon romlott a művelet hatásfoka.  Södeberg-elektród: a szénanódot a fémköpenybe csúsztatják időnként lefelé, ugyanakkor a köpenybe, az anód tetején friss anódmasszát döngölnek, ami később lefelé haladva a kemence melegének hatására tömören összesül az anóddal.

10 Az elektrolizáló cella szerkezete (a) kád vasköpeny; (b) tűzálló téglából épített bélés; (c) szénből készült katód; (d) áramvezetés a katódhoz; (e) az anód alumínium köpenye; (f) anód; (g) az egyhelyben álló köpeny; (h) az anód felfüggesztése; (i) az anódba süllyesztett áramvezető vastüskék; (j) a gázharang az anódgázok levezetésére szolgáló csővel, amihez égő csatlakozik a gázok elégetésére. A kád alján összegyűlt alumíniumot vagy szivornyával, vagy vákuumüst segítségével veszik ki.

11 Vas- és acélgyártás

12 Alapanyagok  Vasérc  Salakképző anyag:  Vasérc -> meddő kőzet -> salak  Többnyire mészkőt vagy dolomitot használnak  Tüzelőanyag: koksz (szén)  Redukálóanyag  Hőt fejleszt  Levegő:  Hőszükséglet biztosítása  Forrószél

13

14 Nyersvas gyártása

15 Acélgyártás Lényeg: a nyersvasban ötvöződött széntartalom csökkentése (1,7% alá) Elégetik a szenet a nyersvasban Ezután hőkezelik, majd más fémekkel ötvözik

16 Acélgyártás  Az alapanyagokat egy nagyméretű, tűzálló béléssel ellátott „olvasztótégelybe”, a konverterbe adagolják.  A fő betétanyagok, a folyékony nyersvas és a szilárd acélhulladék salakképző és salakfolyósító adalékanyagokkal együtt kerülnek a konverterbe.  A felső nyíláson át, az úgynevezett lándzsán keresztül oxigént fúvatnak be, majd magas hőfokon megtörténik az oxidáló olvasztás, amelynek végterméke a nyersacél.  A fúvatás során a beadagolt nyersanyagok karbontartalmának 99 százaléka kiég, a szilíciumtartalom teljes mértékben oxidálódik a mangán- és foszfortartalom egy részével együtt, és megtörténik a kéntelenítés is.


Letölteni ppt "Timföldgyártás. Nyersanyagok  Nyersanyag: bauxit – agyagásványok, kaolin, nefelin  Bauxitásványok:  hidrargillit (gibbsit): γ -Al(OH) 3  böhmit γ."

Hasonló előadás


Google Hirdetések