Электролиз алюминия (электролиз расплавленных солей)

Электролиз алюминия (электролиз расплавленных солей) [c.444]

А.2.2. Электролиз алюминия (электролиз расплавленных солеи) [c.444]

Авторами современного способа производства алюминия (электролиз расплавленных солей) были американец Ч. Холл и француз П, Эру. [c.565]

Подобно алюминию магний получают электролизом из его расплавленных солей. [c.50]

Электролиз расплавленных солей сделал возможным промышленное производство алюминия, магния и натрия. Кроме того, этим способом получают и такие металлы, как барий, бериллий, бор, кальций, церий, ниобий, литий, редкоземельные металлы, стронций, тантал, торий и урап. Успех электролитического производства алюминия и магния способствовал интенсификации исследований по разработке подобного дешевого способа и для промышленного производства титана и циркония. Однако этим способом, видимо, можно получать только порошковые металлы, что оставляет нерешенными задачи достижения высокой степени чистоты и получения металлов в компактном виде. [c.21]

Вольфрамовые аноды успешно применяют при электролизе расплавленных солей хлорида алюминия и хлорида бериллия. [c.305]

Наиболее широкое и разностороннее применение в промышленности и экспериментальной технике находят такие методы, как алитирование, напыление расплавленного алюминия и особенно вакуумное испарение. Алюминирование методами погружения в расплавленный металл и электролизом расплавленных солей нашло некоторое применение за рубежом. [c.14]

Магний. Самым легким металлом, используемым в промышленности, является магний. Его плотность 1,74 г/см , температура плавления 651 °С, в литом состоянии 0в = 100 Ч- 120 МПа, O — 3,6%. Получают магний из магнезита, содержащего 28,8% магния, и из доломита, содержащего 21,7% магния, а также из других магниевых руд. Металлический магний получают в основном путем электролиза магния из расплавленных солей. При этом образуется черновой магний, содержащий 5% примесей. После рафинирования путем переплавки в электропечи образуется чистый магний, содержащий 99,82— 99,92% магния. Устойчивость магния против коррозии невысокая, поэтому применение его в технике очень ограничено. В промышленности магний используется в виде сплавов с алюминием, марганцем, цинком и другими металлами. Магниевые сплавы хорошо обрабатываются резанием и имеют сравнительно высокую прочность (Ств = 200- 400 МПа)..В сплавы магния вводят церий, цирконий, которые измельчают зерно и повышают механические свойства, а также бериллий, торий и другие редкоземельные металлы. Различают литейные и деформируемые сплавы магния. [c.103]

Алюминий получают двумя способами электролизом расплавленных солей глинозема и переработкой алюминиевых руд электротермическим способом. [c.74]

Подобно легким цветным металлам (алюминию, магнию, кальцию), легкие редкие металлы получают электролизом расплавленных солей или металлотермическими способами. [c.18]

В ряду напряжений легкие металлы расположены значительно ниже водорода и их не удается выделить электролизом из водных солей по аналогии с медью, никелем и цинком, так как на катоде при электролизе водных растворов солей алюминия, магния и других легких металлов выделяется водород. Поэтому многие легкие металлы получают электролизом расплавленных солей, не содержащих ионов водорода. Кроме того, электроотрицательный характер легких металлов предъявляет очень высокие требования к чистоте всех материалов, поступающих на электролиз. Присутствующие в этих материалах примеси или комплексы [c.365]

Расстояние между электродами существенно влияет на электролиз расплавленных солей. На рис. 168,6 приведена зависимость выхода по току от расстояния между электродами в алюминиевой ванне, по данным Г. А. Абрамова. Из графика следует, что с увеличением межполюсного расстояния выход по току возрастает. Это можно объяснить тем, что при уменьшении расстояния от анода до катода, уменьшается возможность попадания растворенного в электролите алюминия в анодное пространство и, следовательно, его окисления. [c.423]

Ряд исследований проведен был также по линии получения алюминиевых покрытий методом электролиза расплавленных солей. Совершенно очевидно, что в данном случае условия электролиза должны коренным образом отличаться от тех, которые приняты при электролитическом получении металлического алюминия из глинозема. Во-первых, температура электролиза при алюминировании должна быть по возможности ниже, по крайней мере, ниже температуры плавления основного и осаждаемого металла. Во-вторых, в данном случае большую роль играет структура кристаллизующегося на твердом катоде алюминия. [c.83]

Электролиз расплавленных солей используют для получения многих редких металлов (Ь1, Ве, Т1, 2г, НГ, V, НЬ, Та, Мо, Ш, ТЬ, редкоземельных металлов). Масштабы электролитического получения некоторых из перечисленных металлов измеряются тоннами. Электролитический способ перспективен тем, что, пользуясь им, можно создать непрерывный процесс получения металла. До сих пор в ряде случаев это нельзя было осуществить металлургическим методом. Технология электролитического получения тугоплавких металлов сложнее по сравнению с электролитическим получением алюминия, магния, натрия, поэтому необходимо остановиться на некоторых особенностях электрохимии тугоплавких металлов 10, 13, 15]. Их поведение определяется равновесием (I), гл. I, 2. [c.49]

Известно [3, 4], что в расплавленных солях при высоких температурах процесс разряда ионов не сопровождается заметными затруднениями, т.е. практически отсутствует перенапряжение перехода. По-видимому, и для электролиза алюминия это положение остается справедливым. [c.99]

Производство алюминия электролизом в расплавленных солях [c.69]

Современный способ производства магния — электролитический. Аналогично алюминию, электролитическое получение магния из водных растворов невозможно, так как электрохимический потенциал магния значительно более отрицательный, чем потенциал разряда ионов водорода на катоде. Поэтому электролиз магния ведут из его расплавленных солей. [c.75]

Металлы, осаждение которых затруднительно. Многие металлы не могут быть осаждены из водных растворов. В самом деле, почти все металлы группы А периодической системы (стр. 447) представляют большие трудности при осаждении из водных растворов, так как нормальное выделение водорода на катоде требует более низкого значения потенциала, чем осаждение металла в подобных случаях результатом электролиза может быть преимущественно выделение водорода и в большинстве случаев образование осадка металлического окисла или гидроокиси (образующихся вследствие осаждения металлической соли щелочью, которая получается в результате израсходования ионов водорода). В случае хрома, марганца и молибдена эти затруднения можно преодолеть в других случаях, где значение электродного потенциала таково, что мешает осаждению металла в присутствии воды, еще возможно осаждение его из органического раствора или из расплавленной соли, как, например, в случае алюминия такие ванны упомянуты на стр. 721. [c.676]

Покрытия из растворов расплавленных солей обычно применяют для декоративных целей. Получение высокотемпературных покрытий электролизом расплавленных солей исследовано мало. В одной из работ [14] для защиты молибдена и ниобия выполнялось электроосаждение титана, хрома и алюминия по следующей технологии (табл. 45). [c.195]

Переработка демонтированной футеровки обусловлена тем, что вместе с ней из процесса электролиза при современном состоянии техники выбывает до 6 кг фтора на тонну получаемого алюминия. Поскольку 90% фтора содержится в угольной части футеровки и так называемом серо-белом слое, который образуется от взаимодействия верхних рядов огнеупорной кладки с расплавленными фтористыми солями, переработке целесообразней подвергать не весь объем демонтированных материалов, а только обогащенную фтористыми соединениями часть. Для этого перед обработкой демонтированные материалы сортируют и подвергают предварительному дроблению на куски в 300 мм на специально отведенных для этих целей площадках. Дробление осуществляют грузом в 3—5 т, сбрасываемым с высоты 3—4 м. [c.335]

Более чистый алюминий получают электролитическим рафинированием, где электролитом являются безводные хлористые и фтористые соли. В расплавленном электролите алюминий подвергают анодному растворению и электролизу. Электролитическим рафинированием получают алюминий чистотой до 99,996 %, потребляемый электрической, химической и пищевой промышленностью. Еще более чистый алюминий (99,9999 %) можно получить зонной плавкой. Этот способ дороже электролиза, мало производителен и применяется для изготовления небольших количеств металла в тех случаях, когда необходима особая чистота, например для производства полупроводников. [c.44]

Второй процесс — получение из глинозема алюминия осуществляется в электролитических ваннах (электролизерах) путем электролиза глинозема, растворенного в расплавленном криолите. Алюминий не удается получить электролизом водного раствора какой-либо его соли, так как при этом на катоде выделяется только водород. [c.39]

Электролиз расплава. В настоящее время алюминий выплавляют из глинозема электролизом расплавленных солей. Так как окись алюминия плавится при температуре выше 2000 °С, в качестве растворителя применяют криолит, который плавится уже около 1000 °С и хорошо растворяет окись алюминия. Криолит по отношению ко всем веществам, кроме графита, очень агрессивен, поэтому электролизные печи выкладывают графитом, который служит катодом. В качестве анода применяют тоже угольный блок, который либо изготавливают прессованием и обжигом очень чистого кокса, либо непрерывно наращивают из самообжигающейся углеродистой массы, по Зодербергу. На аноде образуется в основном двуокись углерода, на катоде выделяется более плотный по сравнению с электролитом алюминий. Алюминий откачивается ежедневно или раз в несколько дней (в зависимости от величины ванны) в выложенный огнеупором ковш, в котором его подают в литейный цех. [c.54]

Как уже упоминалось ранее, в процессе эксплуатации все элементы конструкции алюминиевого электролизера претерпевают изменения и деформации. Наибольшие изменения, приводящие, как правило, к выходу электролизера из строя, претерпевают конструктивные узлы катодного устройства. Это обусловливается высокой агрессивностью среды, в которой протекает процесс электролиза алюминия. Расплав фтористых солей оказывает разрушающее действие на футеровку катодного устройства проникновение натрия в кристаллическую решетку углерода и физико-химические взаимодействия расплавленных фтористых солей с огнеупорной кладкой приводят к разрушению подины. При применении высо-266 [c.266]

Легкие металлы (А1 и Mg) получили применение в качестве технических металлов сравнительно недавно, когда были выработаны способы получения их в большом масшабе путем электролиза расплавленных солей. Особенно большое значение приобрел алюминий, который по некоторым качествам и распространенности в природе превосходит даже железо. [c.353]

Металлы, для восстановления окислов которых углеродом требуются слишком высокие температуры, а также металлы, образующие летучие соединения и карбиды, получают электролизом расплавленных солей преимущественно из галогенидов Примером тому щелочные и щелочноземельные металлы, магний и алюминий все они обладают большйм сродством к кислороду, а при высоких температурах интенсивно испаряются в виде элементов или соединений, либо образуют карбиды. Наиболее удобны хлориды и фториды, которые сравнительно дешевы и дают легкоплавкие смеси с температурами плавления ниже 1000° С. Для электролиза используют природные хлориды либо окислы или карбонаты, которые предварительно переводят в хлориды действием хлора и углерода [c.26]

Самым главным недостатком разбираемого метода с гальваностегической точки зрения, помимо неустойчивости электролита, является неудовлетворительная структура получающихся осадков. Причина, повидимому, лежит здесь Б ничтожной катодной поляризации, сопровождающей процесс разряда ионов алюминия в расплавленных солях его хлоридов [в присутствии Na l]. На это указывает то обстоятельство, что структура осадка становится тем крупнее, чем больше плотность тока и продолжительность электролиза. [c.85]

В зависимости от метода переноса диффузионного элемента на насыщаемую поверхность различают следующие основные способы диф( )узионного насыщения металлами 1) погружение в расплавленный металл, если диффундирующий элемент имеет низкую температуру плавления (например, алюминий, цинк) 2) насыщение из расплавленных солей, содержащих диффундирующий элемент (с электролизом и без электролиза) 3) насыщение из сублимированной фазы путем испарения диффундярующего элемента 4) насыщение из газовой фазы (контактным и неконтактным методом), состоящей из галогенных соединений диффундирующего элемента. [c.247]

В литературе описан способ извлечения алюминия из его сплавов путем электролиза в расплавленных солях. В качестве электролита предлагаются хлористый калий КС1 и хлористый натрий Na l с 10% фтористых солей алюминия. [c.392]

Для получения алюминия более высокой чистоты применяют электролитический способ рафинирования. Для электролита используют фтористые и хлористые соли с температурой плавления несколько выше температуры плавления алюминия. В расплавленном электролите алюминий подвергают анодному растворению и электролизу. Более высокие электроположительные свойства алюмн- [c.49]

Сведения о нанесении алюминидных покрытий на ниобий и молибден при электролизе расплавленных алюминийсодержащих солей приведены в обзоре [10, с. 187]. В ванне на основе фтористого натрия и фтористого алюминия с добавками глинозема и алюминия при температуре 1200° С и плотности тока 0,14 а/сж было получено алюминидное покрытие на ниобии, состоящее в основном из ЫЬА1з. Покрытия на основе алюминидов никеля на мо- [c.268]

Поэтому технологический процесс получения алюминия электролизом делится на две стадии. В первой стадии из алюминиевой руды выделяется чистый глинозем АКОд, а во второй стадии в расплавленных солях глинозем восстанавливают электролизом до металлического алюминия. [c.74]

Чистая окнсь алюминия имеет высокую температуру плавления (до 2000°). Для электролиза окись алюминия растворяют в солях — электролите, а качестве электролита используют криолит — фторид алюминия и натрия Ыа А Р,, расплавленный криолит хорошо растворяет окись алюминия. [c.75]

В ванну электролизера заливают расплавленный электролит (1500—3000 кг) на загруженные ранее фтористые и хлористые соли. При охлаждении на поверхности электролита образуется прочная корка, на которую загружают слой глинозема для предварительного подогрева. Некоторое время после пуска налаживается нормальная работа электролизера. При электролизе под влиянием наложенного электрического поля к катоду перемещаются катионы Ма , А1 , Са , Mg- , но разряжаются на катоде, как наиболее положительные, только катионы алюминия. К аноду перемещаются анноны А1Рб , р . С и кислородсодержащие ионы. По мере разряжения кислородсодержащих ионов происходит окисление угля анода. Образующийся в процессе электролиза алюминий собирается на дне ванны электролизера иод слоем электролита, откуда его периодически выбирают с помощью вакуумного ковша, в котором создается разрежение 200—250 мм рт. ст. (26,6 10 —33,25 -10 н м-). Отбор алюминия из ванны производят через 2—4 суток на [c.81]

Содержание примесей в глиноземе марок ГА допускается в следующих пределах от 0,03 до 0,20% SiOs, от 0,035 до 0,08% РегОз, не более 0,6% ЫагО. Потери при прокаливании глинозема не должны превышать 1,0—1,2% в зависимости от марки. Такие жесткие требования к глинозему вызваны тем, что более электроположительные, чем алюминий, вещества, находящиеся в глиноземе (Si, Fe и др.), выделяются при электролизе на катоде и загрязняют алюминий окислы электроотрицательных металлов (КгО, МагО и др.) вызывают дополнительный расход дорогостоящих фтористых солей. Отрицательно действует на электролитический процесс вода. Соприкосновение гидратов окиси алюминия с расплавленным электролитом приводит к разбрызгиванию и разложению фтористых солей. Поэтому глинозем должен содержать минимальное количество влаги и не поглощать влагу при длительном хранении. [c.378]

Р. в. применяются в установках для снабжепиг электрич. энергией электрифицированного транс j порта (в нек-рых случаях при рекуперативном тор можении) электролиза металлов, водных раство- ров и расплавленных солей ускорителей (см. Инвертирование)-, индукционного нагрева (до 2500 гц) передачи энергии постоянным током (выпрямителе и инверторы) ионного возбуждения мощных гидро генераторов электропривода непрерывных и ревер сивных прокатных станов, автоматич. линий и подъ емников. Для мощных установок, нанр. на 150 ООО с для электролиза алюминия, Р. в. устанавливаются, параллельно с общей системой управления, регулирования и охлаждения. [c.452]

Алюминиевая промышленность является крупным потребите фтористых солей и различных угольных изделий. Фтористые соли обходимы для приготовления расплавленного электролита — среды-растворения и электролиза глинозема. Основным компонентом элект лита для получения алюминия является криолит — двойная соль фтс стого натрия и фтористого алюминия КазА1Рб(ЗМаР-А1Рз). Сое криолита характеризуется криолитовым отношением, т. е. моляр отношением числа молей фторидов иатрия и алюминия. В чистом Kf лите криолитовый модуль равен 3, а в промышленных электролитах величина колеблется от 2,5 до 2,9, т. е. они обогащены фторидом а МИНИН по сравнению с чистым криолитом. [c.344]

Алюминий, полученный в электролизной ванне, загрязнен примесями кремния, железа, неметаллическими включениями и газами, в основном водородом, и нуждается в рафинировании. Для очистки от газов и неметаллических включений расплав алюминия продувают хлором. Пузырьки хлора и AI I3 (парообразного при температуре жидкого алюминия) растворяют водород и адсорбируют на своей поверхности включения, вынося их в верхние слои расплава и атмосферу. Более чистый алюминий можно получить повторным электролизом через расплав хлористых и фтористых солей 6, подобранных таким образом, чтобы их плотность была выше 2,7 г/см В рафинируемый алюминий для увеличения плотности добавляют медь 7. При этом анодом < является угольная ванна, а катодом 9 — угольный электрод. В расплавленном электролите алюминий подвергается анодному растворению и электролизу, скапливаясь в верхней части ванны. В ходе электролиза он очищается не только от неметаллических включений, растворяющихся в электролите но и от металлических примесей. [c.195]

Насыщение поверхности стали элементами осуществляют при температурах 700—1400° С следующими способами 1) погружением в расплавленный металл, если диффундирующий элемент имеет невысокую температуру плавления (например, алюминий, цинк) 2) погружением в расплав солей, содержащих диффундирующий элемент (с электролизом и без применения электролиза) 3) из сублимированной фазы путем испарения диффундирующего элемента (парофазиый метод) 4) насыщенней ИЗ газовой фазы-(-к-оитактиым или некон.тактньш, методом), состоящей из галогенных соединений диффундирующего элемента [37, 14]. [c.350]

Жидкофазное алитирование может происходить при электролизе и без электролиза жидких насыщающих сред. В первом случае основу таких сред обычно составляют легкоплавкие соли алюминия, во втором — сам расплавленный алюминий. Электролизное алитирование отличается большой скоростью, но оно требует значительно более сложной аппаратуры, чем безэлектролизное, и поэтому изучено недостаточно. [c.268]

Алюминий получают электролизом окиси, растворенной в расплавленном криолите ЫазА1Рб. В этом расплаве АЬОз при температуре около 1000°С диссоциирует, подобно соли, растворенной в воде [c.26]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...