Sản xuất nhôm

Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 1 TRƯỜNG THPT TRẦN HƯNG ĐẠO SẢN XUẤT NHÔM Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 3 Một số loại đá quí.  Hồng ngọc, hay ngọc đỏ, là một loại đá quý thuộc về loại khoáng chất corundum. Chỉ có những Corundum màu đỏ mới được gọi là hồng ngọc, các loại corundum khác được gọi là xa-phia ( sapphire ). Màu đỏ của hồng ngọc là do thành phần nhỏ của nguyên tố crôm trong ngọc tạo nên. Tên loại đá này (tiếng An ruby ) xuất phát từ ruber trong tiếng La tinh có nghĩa là "màu đỏ". Hồng ngọc trong tự nhiên rất hiếm. Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 4 Một số loại đá quí.  Ngọc lam là một khoáng chất phosphat ngậm nước của nhôm và đồng, có công thức hóahọc là CuAl 6 (PO 4 ) 4 (OH) 8 .5H 2 O, có màu từ xanh nước biển ngả sang xanh lá cây, không trong suốt. Ngọc lam hiếm, có giá trị nếu tinh khiết và được ưa chuộng dùng làm trang sức và trang trí từ hằng ngàn năm nay vì màu sắc độc đáo của nó. Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 5 Một số loại đá quí. Xa-phia vân sao Xa-phia thô Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 6 SẢN XUẤT NHÔM  Yêu cầu:  Tại sao phải sản xuất nhôm?  Nguyên liệu sản xuất nhôm?  Phương pháp làm sạch nguyên liệu, ý nghĩa? (Bài toán tách chất).  Nguyên tắc, phương pháp sản xuất nhôm.  Qui trình công nghiệp. Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 7 Một số ứng dụng Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 8 I. Nhôm trong tự nhiên  Nhôm dễ bị oxi – hóa: → Nhôm chỉ tồn tại ở dạng hợp chất.  Một số khoáng chất quan trọng: - Đất sét: Al 2 O 3 .2SiO 2 .2H 2 O - Mica: K 2 O.Al 2 O 3 .6SiO 2 .2H 2 O - Bôxít: Al 2 O 3 .nH 2 O - Criolit: Na 3 AlF 6 (hay AlF 3 .3NaF) Al Al→ 3+ + 3e Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 9 II. Sản xuất nhôm 1. Nguyên liệu: Quặng bôxit - Thành phần chính: - Tạp chất: Al 2 O 3 Fe 2 O 3 , SiO 2 Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 10 II. Sản xuất nhôm 2. Làm sạch nguyên liệu Nhôm không nguyên chất rất dễ bị ăn mòn điện hóa. [...]... Slide 16 II Sản xuất nhôm • Các phản ứng xảy ra ở hai điện cực: Catot (Al3+) Al3+ + 3e • Anot Al2O3 (O2-) (nóng chảy) Al 4O2- -4e O2 Phương trình điện phân: 2Al2O3 Sản xuất nhôm đpnc 4Al + 3O2 Hóa vô cơ 12 Slide 17 II Sản xuất nhôm Anot Catot Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 18 II Sản xuất nhôm  Phản ứng phụ ở anot: Oxi tạo thành đốt cháy anot ở nhiệt độ cao: C + O2 CO2 2C + O2 Sản xuất nhôm to to... 2050oC) Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 14 II Sản xuất nhôm 3 Luyện nhôm từ nhôm oxit: b Phương pháp:ĐP nóng chảy Al2O3 * Chuẩn bị chất điện li nóng chảy: Hòa tan Al2O3 trong Na3AlF6 (Criolit) nóng chảy Hỗn hợp nóng chảy ở ~950oC Ưu điểm Sản xuất nhôm - Tiết kiệm năng lượng - Dẫn điện tốt - Khối lượng riêng nhỏ hơn Al Hóa vô cơ 12 Slide 15 II Sản xuất nhôm * Cấu tạo thùng điện phân Anot Catot Sản xuất nhôm. ..II Sản xuất nhôm 2 Làm sạch nguyên liệu: Tính chất của các thành phần? - SiO2 (Oxít axít): không tan trong axít; tan trong kiềm - Fe2O3 (oxít bazơ): không tan trong kiềm; tan trong axít - Al2O3 (oxít lưỡng tính): Tan trong axít và kiềm Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 11 II Sản xuất nhôm 2 Làm sạch nguyên liệu  Qui trình Fe O (rắn) 2 Al2O3 SiO2 Fe2O3 NaOH (Đặc, nóng) Sản xuất nhôm 3 Na2SiO3... Hóa vô cơ 12 Slide 19 Qui trình sản xuất nhôm trong công nghiệp Khai thác Quặng nhôm Nghiền nhỏ Tinh chế Al2O3 Sản xuất Al từ Al2O3 Sơ chế Gia công Tái chế Cán Đúc Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 20 Trắc nghiệm 1 Hãy ghép tên quặng với công thức phù hợp: 1 Boxit A Al2O3.2SiO2.2H2O 2 Criolit B Al2O3.nH2O 3 Đất sét C Na3AlF6 4 Mica D K2O.6SiO2.Al2O3.2H2O 1_ B Sản xuất nhôm 2_C 3_A Hóa vô cơ 12 4_D Slide... nhôm ở nhà máy Bratsk ở Nga Vì vậy, sản xuất nhôm chỉ đem lại hiệu quả khi giá điện thấp < 3 US cent/kWh Để có được giá thành hạ, các công ty thường có nhà máy điện riêng, hầu hết là thuỷ điện như Alcan có tới 11 nhà máy thuỷ điện với tổng công suất 4.156 MW, Alcoa tự sản xuất được 25% lượng điện cho sản xuất Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 28 Tái chế nhôm  Sự tái chế nhôm từ các phế thải đã trở thành... vô cơ 12 nung Al2O3 Slide 12 II Sản xuất nhôm 2 Làm sạch nguyên liệu  Qui trình - Nấu quặng trong NaOH đặc: 180oC 2NaAlO + H O Al2O3 +2NaOH 2 2 - Lọc bỏ chất rắn, xử lý dung dịch bằng CO2 NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3 - Lọc lấy kết tủa, nung ở to cao thu được Al2O3 2Al(OH)3 Sản xuất nhôm ~900oC Al2O3 + 3H2O Hóa vô cơ 12 Slide 13 II Sản xuất nhôm 3 Luyện nhôm từ nhôm oxit: a Nguyên tắc: Khử ion... thấy một vài mảnh nhôm nguyên chất Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 27 Tài liệu tham khảo Điện phân nhôm tiêu tốn một lượng điện rất lớn, chi phí điện đã chiếm 25% giá thành; để làm chảy 1 tấn nhôm cần khoảng 13,5 - 18,5 MWh để tách nhôm ra khỏi oxi trong alumina; mức tiêu thụ thấp nhất là 13.500 kWh/tấn nhôm ở nhà máy điện phân nhôm Moral của BHP ở Mozambic, cao là 16.292 Kwh/tấn nhôm ở nhà máy Bratsk... nguyên liệu sản xuất nhôm? A Thu được Al nguyên chất B Thu được Al2O3 nguyên chất C Thu được Al(OH)3 nguyên chất D Tất cả đều đúng Câu B Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 22 Trắc nghiệm 3 Chọn phát biểu đúng khi nói về các cực của thùng điện phân nhôm: A Anot và catot bằng than chì B Catot bằng than chì, anot bằng sắt C Catot bằng sắt, anot bằng than chì D Cả A, B, C đều sai Câu A Sản xuất nhôm Hóa vô... nó là kim loại khó nhận được nhất Lý do là nhôm bị ôxi hóa rất nhanh và ôxít nhôm là một hợp chất cực kỳ ổn định, không giống như gỉ sắt, nó không bị bong ra Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 25 Tài liệu tham khảo Người khởi nghiệp  Vào cuối thế kỷ thứ XIX, nhôm là thứ kim loại quí, còn hiếm hơn cả bạc Tổng lượng nhôm sản xuất ở Mỹ vào năm 1884 chỉ có 125 pound (01 pound tương đương 450 gram) Tại Trường... những thành phần quan trọng của công nghiệp luyện nhôm Việc tái chế đơn giản là nấu chảy kim loại, nó rẻ hơn rất nhiều so với sản xuất từ quặng Việc tinh chế nhôm tiêu hao nhiều điện năng; việc tái chế chỉ tiêu hao khoảng 5% năng lượng để sản xuất ra nó trên cùng một khối lượng sản phẩm Một thực tế phổ biến cho đến đầu thập niên 1900 là việc tái chế nhôm là không mới Tuy nhiên, nó là lĩnh vực hoạt động . chảy Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 16 II. Sản xuất nhôm Catot Anot * Cấu tạo thùng điện phân Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 17 II. Sản xuất nhôm. 3 4Al + 3O 2 đpnc Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 18 II. Sản xuất nhôm Anot Catot Sản xuất nhôm Hóa vô cơ 12 Slide 19 II. Sản xuất nhôm  Phản ứng phụ