Công nghệ sản xuất nhôm

Tài liệu Công nghệ sản xuất nhôm giới thiệu về công nghệ sản xuất nhôm. Tìm hiểu về quy trình sản xuất nhôm phổ biến. Trình bày về thành phần, tính chất của các loại hợp kim nhôm. Mời các bạn cùng tham khảo tài liệu để hiểu rõ nội dung nhé.

SẢN XUẤT NHƠM NHƠM • • • • • Nhẹ (Light weight), dẻo, có màu trắng bạc, tính dẫn điện dẫn nhiệt cao Tính chống ăn mịn tốt khơng khí → anode hố Nhơm ngun chất có độ bền thấp, thường sử dụng để làm dây điện hay dụng cụ gia đình Hợp kim hóa, độ bền nâng cao đáng kể Dễ nấu chảy đúc: Tn/c = 660ºC, Tsôi= 2493 ºC Lớp oxit bảo vệ Nhơm SẢN XUẤT NHƠM SẢN XUẤT NHƠM OXIT SẢN XUẤT NHÔM OXIT Quặng Bauxite nghiền nhỏ làm Quặng Bauxite trộn với NaOH nóng tạo dung dịch Na[Al(OH)4] Tạp chất khơng hịa tan lọc bỏ bùn đỏ hay đuôi quặng lọc bỏ Dung dịch Na[Al(OH)4] làm lạnh hydroxit nhơm dạng hịa tan lắng xuống Khi nung nóng lên tới 1050 °C (q trình canxit hóa), hydroxit nhơm phân rã nhiệt trở thành alumina giải phóng nước: Al(OH)3 → Al2O3 + H2O SẢN XUẤT NHÔM KIM LOẠI 2Al2O3→ 4Al + 3O2 Hỗn hợp Al2O3 criolit rắn Cực dương than chì ống hút Al lỏng + Cực âm than chì Hỗn hợp Al203 criolit nóng chảy Al nóng chảy Sơ đồ bể điện phân nhơm oxit nóng chảy SẢN XUẤT NHƠM KIM LOẠI - Crlit hỗn hợp AlF3, natri canxii (Na3AlF6) - Các điện cực điện phân ơxít nhơm làm từ cacbon Khi quặng bị nóng chảy, ion chuyển động tự Phản ứng catot mang điện âm là: Al3+ + 3e- → Al Ở ion nhơm bị biến đổi (nhận thêm điện tử) • Nhơm kim loại sau chìm xuống đưa khỏi lị điện phân • Tại cực dương (anot) ôxy dạng khí tạo thành: 2O2- → O2 + 4e• Cực dương cacbon bị ơxi hóa oxy Cực dương bị hao mòn dần phải thay thường xuyên, bị tiêu hao phản ứng: O2 + C → CO2 TẠO HÌNH NHƠM HỢP KIM NHÔM Biến dạng (Wrought alloys): thường phải qua gia cơng biến dạng, có độ dẻo cao Đúc (Cast alloys): có độ chảy lỗng cao, thường hợp kim tinh HỢP KIM NHÔM HK NHÔM BIẾN DẠNG KHÔNG HĨA BỀN ĐƯỢC BẰNG NHIỆT LUYỆN – Al-Mg (5000): • Mg từ 3-8%, nhẹ • Độ bền mỏi cao, tính đàn hồi tốt, chống ăn mịn khí tốt • Sử dụng nhiều cơng nghiệp ơtơ xây dựng – Al-Mn(3000): • Mn từ 1-1.6% • Tính chất gần giống nhơm • Cơ tính, tính chịu hàn, chịu ăn mòn, độ dai va đập tốt nhơm ngun chất NHĨM HĨA BỀN ĐƯỢC BẰNG NHIỆT LUYỆN • Hóa bền tơi hố già (age hardening) • Độ bền cao, tương đương độ bền nhóm thép cacbon xây dựng • Ba hệ hợp kim Al-Cu (2000), Al-Zn (7000), Al-Mg-Si (6000),cịn gọi Đuara • Đuara có độ bền riêng cao, gấp từ 2-3 lần độ bền riêng thép HỢP KIM NHÔM Biến dạng Đúc HỢP KIM NHÔM ĐÚC • Thơng dụng hợp kim Al-Si có thành phần gần khoảng tinh (Silumin - 4000) • Có đầy đủ yêu cầu hợp kim đúc: độ chảy lỗng, khả điền đầy khn tốt, hệ số co ngót thấp • Gồm: silumin đơn giản silumin phức tạp Giản đồ pha hệ Al-Si CÂU HỎI 1.Trình bày quy trình sản xuất alumina từ quặng bauxit? Trình bày quy trình sản xuất nhơm từ alumina? So sánh thành phần tính chất hợp kim nhôm đúc hợp kim nhôm biến dạng? Trình bày thành phần tính chất nhóm hợp kim nhơm có khả hóa già? ... cao đáng kể Dễ nấu chảy đúc: Tn/c = 660ºC, Tsôi= 2493 ºC Lớp oxit bảo vệ Nhôm SẢN XUẤT NHÔM SẢN XUẤT NHÔM OXIT SẢN XUẤT NHÔM OXIT Quặng Bauxite nghiền nhỏ làm Quặng Bauxite trộn với NaOH nóng... hydroxit nhôm dạng hòa tan lắng xuống Khi nung nóng lên tới 1050 °C (q trình canxit hóa), hydroxit nhơm phân rã nhiệt trở thành alumina giải phóng nước: Al(OH)3 → Al2O3 + H2O SẢN XUẤT NHÔM KIM... silumin phức tạp Giản đồ pha hệ Al-Si CÂU HỎI 1.Trình bày quy trình sản xuất alumina từ quặng bauxit? Trình bày quy trình sản xuất nhơm từ alumina? So sánh thành phần tính chất hợp kim nhơm đúc