RU2074906C1 - Способ получения алюминия из нефелиновых сиенитов и сынныритов - Google Patents
Способ получения алюминия из нефелиновых сиенитов и сынныритов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2074906C1 RU2074906C1 RU93009704A RU93009704A RU2074906C1 RU 2074906 C1 RU2074906 C1 RU 2074906C1 RU 93009704 A RU93009704 A RU 93009704A RU 93009704 A RU93009704 A RU 93009704A RU 2074906 C1 RU2074906 C1 RU 2074906C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chloride
- melt
- aluminum
- nepheline
- electrolysis
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Использование: область цветной металлургии. Цель изобретения - упрощение процесса получения алюминия из нефелинового и сынныритового сырья. Сущность: процесс осуществляется путем одностадийной обработки этого сырья смесью соединений фтора и хлора при температуре 870-1200oС до получения реакционной массы, состоящей из несмешивающихся между собой фторидно-силикатного и хлоридно-алюминиевого щелочного расплавов. Из полученной реакционной массы выделяют хлоридно-алюминатный щелочной расплав, вводят его в расплав хлоридов щелочных металлов и образовавшуюся массу подвергают электролизу при температуре 720-800oС до получения целевого продукта алюминия. Изобретение может найти применение в отраслях промышленности, связанных с получением и использованием алюминия. 1 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для получения алюминия из нефелинового и сынныритового сырья.
Известен способ переработки сынныритов на нитрат калия и глинозем, при котором руду сначала обрабатывают 35-45%-ным раствором едкого кали, затем разлагают в две стадии азотной кислотой с получением раствора нитратов калия и алюминия и кремнезема, отделяют кремнезем от раствора фильтрацией, выпаривают раствор с выделением в осадок твердого продукта, обжигают полученный продукт для разложения нитрата алюминия и регенерации выделяющихся паров азотной кислоты и окислов азота, выщелачивают обожженный продукт и отделяют раствор нитрата калия от нерастворимого глинозема[2]
Недостатками этого способа являются сложность и многостадийность процесса получения глинозема и применение дорогой кислотоупорной аппаратуры.
Недостатками этого способа являются сложность и многостадийность процесса получения глинозема и применение дорогой кислотоупорной аппаратуры.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ [3] получения алюминия из глиноземсодержащего сырья, включающий обработку этого сырья, выделение из полученной реакционной массы хлорида алюминия, введение его в расплав хлоридов щелочных металлов, а затем электролиз образовавшейся массы до получения целевого продукта алюминия.
Обработку этого сырья проводят в несколько стадий. Сначала сырье высушивают и обезвоживают, а затем многократно обрабатывают 20-26%-ной соляной кислотой при 60-110oС с получением после отстаивания и фильтрации маточного раствора, содержащего до 17,7 мас. AlCl3 и до 0,46 мас. Fe. Продувкой маточного раствора при помощи газообразного хлора все Fe2+ переводят в Fe3+ и извлекают железо из раствора, используя органический жидкий ионообменник (смесь децилового спирта, керосина, вторичного или третичного высокомолекулярного амина). Очищенный раствор упаривают и кристаллизуют из него AlCl3 • 6H2O гексагидрат хлорида алюминия (ГХА), который кальциниpуют при 450-1000oС, наиболее предпочтительно при 600-750oС для получения активированного глинозема, обладающего высокой реакционной способностью, с высоким содержащим остаточного хлора и низким содержанием остаточного водорода. Полученный продукт хлорируют оборотным газообразным Cl2 при давлении от 0,01 до 1,5 МПа, предпочтительно от 0,1 до 0,5 МПа, и при температуpах от 500 до 950oС, преимущественно 550-750oС в присутствии газообразных и твердых восстановителей.
В результате этой многостадийной обработки безводный, но гигроскопичный хлорид алюминия вводят в расплав, содержащий хлориды кальция или магния, натрия или лития.
Образовавшуюся массу состава, мас.
AlCl3 2-15
CaCl2 или MgCl2 15-17
NaCl или LiCl 15-83
подвергают электролизу в однополюсной или двухполюсной электролитической ячейке при температуре 700oС, плотности тока 0,5-1 А/см2, и расстоянии между электродами около 1,5 см. На катоде осаждается алюминий, который сифонируется из ячейки на отмывку; на нерасходуемом угольном аноде выделяется хлор, который собирается вместе с отходящими из ячейки газами.
CaCl2 или MgCl2 15-17
NaCl или LiCl 15-83
подвергают электролизу в однополюсной или двухполюсной электролитической ячейке при температуре 700oС, плотности тока 0,5-1 А/см2, и расстоянии между электродами около 1,5 см. На катоде осаждается алюминий, который сифонируется из ячейки на отмывку; на нерасходуемом угольном аноде выделяется хлор, который собирается вместе с отходящими из ячейки газами.
Этот известный способ получения алюминия из глиноземсодержащего сырья обладает следующими недостатками:
cпособ предусматривает многостадийную обработку с использованием для нее специальной кислотоупорной аппаратуры, способной выдерживать давление до 1,5 МПа при температурах до 950oС, а также применение таких вредных веществ, как соляная кислота, газообразный хлор и другие;
для удаления железа из маточного раствора используют дефицитные газообразный хлор и органический жидкий ионообменник (смесь децилового спирта, керосина, вторичного или третичного высокомолекулярного амина);
получаемый в процессе осуществления этого способа хлорид алюминия сильно гигpоскопичен, вследствие чего не подлежит хранению и перевозке и требует немедленного использования в электролитическом процессе, поэтому производство хлорида алюминия должно быть расположено рядом с электролитическими ваннами.
cпособ предусматривает многостадийную обработку с использованием для нее специальной кислотоупорной аппаратуры, способной выдерживать давление до 1,5 МПа при температурах до 950oС, а также применение таких вредных веществ, как соляная кислота, газообразный хлор и другие;
для удаления железа из маточного раствора используют дефицитные газообразный хлор и органический жидкий ионообменник (смесь децилового спирта, керосина, вторичного или третичного высокомолекулярного амина);
получаемый в процессе осуществления этого способа хлорид алюминия сильно гигpоскопичен, вследствие чего не подлежит хранению и перевозке и требует немедленного использования в электролитическом процессе, поэтому производство хлорида алюминия должно быть расположено рядом с электролитическими ваннами.
безводный, но гигроскопичный хлорид алюминия в процессе растворения в электролитическом расплаве хлоридов щелочных металлов изменяет его состав, что ведет к более высокому коэффициенту использования тока и соответственно к увеличению энергозатрат во время производства алюминия. Выделение на аноде газообразного хлора также способствует изменению состава электролитического расплава.
Целью изобретения является упрощение процесса получения алюминия из нефелиновых сиенитов и сынныритов.
Поставленная цель осуществляется следующим образом. Измельченное нефелиновое или сынныритовое сырье подвергают обработке смесью соединений фтора и хлора: гиератита (K2SiF6), хлористого натрия (NaCl) и других. Для этого, используя стандартное оборудование, добавляют к этому сырью смесь соединений фтора и хлора, взятых в соотношении от 5:3 до 1:3 мас.ч. при содержании гиератита 30% от первоначальной реакционной массы, и вышеупомянутую смесь добавляют в количестве 40-80% от общей массы, а реакционный процесс обработки проводят в электропечи при 870-1200oС, предпочтительно при 950-1050oС, до получения несмешивающихся между собой фторидно-силикатного (I) расплава и хлоридно-алюминатного щелочного (II) расплава, содеpжащего 10-34 мас. хлорида алюминия.
При этом в качестве сырья используют нефелиновый сиенит следующего состава, мас.
SiO2 42,50
Al2O3 26,56
CaO 7,63
MgO 1,32
Fe2O3 4,49
TiO2 0,42
Na2O 11,69
K2O 2,94,
или сыннырит следующего состава, мас.
Al2O3 26,56
CaO 7,63
MgO 1,32
Fe2O3 4,49
TiO2 0,42
Na2O 11,69
K2O 2,94,
или сыннырит следующего состава, мас.
SiO2 54,50
Al2O3 21,50
CaO 0,68
MgO 0,30Fe2O3 1,71
TiO2 0,04
Na2O 0,72
K2O 18,45.
Al2O3 21,50
CaO 0,68
MgO 0,30Fe2O3 1,71
TiO2 0,04
Na2O 0,72
K2O 18,45.
Если использовать смеси соединений фтора и хлора при содержании гиератита 30% в первоначальной реакционной массе и соотношении этих соединений соответственно более, чем 5:3 или менее, чем 1:3, то в результате вышеуказанного процесса получают гомогенный расплав.
При содержании гиератита менее 30 мас. затрудняется отделение хлоридно-алюминатных щелочных (II) расплавов вследствие образования линзовидных и шаровидных текстур. При содержании гиератита более 30 мас. увеличиваются потери веса после обработки, к тому же гиератит является самым дорогостоящим компонентом по сравнению с исходным сырьем и хлоридом натрия.
Если количество используемой в процессе смеси соединений фтора и хлора будет меньше 40% или больше 80% от общей реакционной массы, то в результате процесса также образуется гомогенный расплав.
При проведении процесса при температуре ниже 950oС образуется реакционная масса, состоящая из линзовидных или шаровидных включений фторидно-силикатного расплава в хлоридно-алюминатном щелочном расплаве или аналогичных включений хлоридно-алюминатного щелочного расплава во фторидно-силикатном расплаве. Такая смесь малопригодна для механического разделения образовавшихся несмешивающихся расплавов.
При осуществлении процесса при температуре выше 1200oС увеличиваются значительные (более 3,81% от общей реакционной массы) количества фторидов щелочных металлов и других летучих компонентов. Кроме того, возникает необходимость увеличивать расход электроэнергии для достижения и поддержания таких высокотемпературных режимов.
Осуществление процесса вышеуказанной обработки исходного сырья смесью соединений фтора и хлора предпочтительно при температуре 950-1050oС и приводит к образованию двухслойной текстуры несмешивающихся между собой расплавов: фторидно-силикатного (I) и хлоридно-алюминатного щелочного (II). Такая текстура благоприятна для механического разделения несмешивающихся расплавов в процессе или после окончания обработки нефелинового или сынныритового сырья.
При этом фторидно-силикатный расплав (I) содержит, мас.
Al2O3 5-18
SiO2 39-56
CaO 0-4
CaCl2 или NaCl 1-2
K2SiF6 или Na2SiF6 8-20
KF или NaF 9-15
AlF3 0-11,
а хлоридно-алюминатный щелочной расплав (II), содержит, мас.
SiO2 39-56
CaO 0-4
CaCl2 или NaCl 1-2
K2SiF6 или Na2SiF6 8-20
KF или NaF 9-15
AlF3 0-11,
а хлоридно-алюминатный щелочной расплав (II), содержит, мас.
AlCl3 10-34
NaCl 7-33
KCl 10-27
CaCl2 0-12
K2SiF6 1-2
KF или NaF 12-22
K2O или Na2O 3-15.
NaCl 7-33
KCl 10-27
CaCl2 0-12
K2SiF6 1-2
KF или NaF 12-22
K2O или Na2O 3-15.
Полученный хлоридно-алюминатный щелочной расплав (II) выделяют из реакционной массы, вводят в расплав хлоридов щелочных металлов, а затем полученную массу, содеpжащую компоненты при следующем соотношении, мас.
AlCl3 0,5-5
NaCl 45-65
KCl 20-47
CaCl2 0-2
K2SIF6 0,18-0,65
KF или NaF 2-11
K2O или Na2O 0-3
подвергают электролизу в графитовой ячейке, а фторидно-силикатный расплав направляют на многократную обработку соединениями фтора и хлора, используя его в качестве исходного глиноземсодержащего сырья.
NaCl 45-65
KCl 20-47
CaCl2 0-2
K2SIF6 0,18-0,65
KF или NaF 2-11
K2O или Na2O 0-3
подвергают электролизу в графитовой ячейке, а фторидно-силикатный расплав направляют на многократную обработку соединениями фтора и хлора, используя его в качестве исходного глиноземсодержащего сырья.
Теоретическими исследованиями (4) установлено, что расплавы хлоридов щелочных металлов, которые могут найти применение при электролитическом получении алюминия, должны иметь соотношения NaCl KCl от 1:1 до 3:1 при содеpжании хлорида алюминия 5-10 мас. В настоящем изобретении используют аналогичные интервалы, но в основном применяют электролит с отношением NaCl KCl 3:1 при содержании 5 мас. хлорида алюминия.
Электролиз проводят в графитовой одно- или двухполюсной электролитической ячейке при температуре 720-800oС (предпочтительно при 740-780oС), плотности тока 0,5-1,5 А/см2 и межэлектродном расстоянии 0,5-1 см до получения на катоде целевого продукта алюминия.
В случае проведения электролиза при температуре выше 800oС растет испарение расплава, корродирует анод на границе воздух-расплав, и при этом электролит сильно загрязнен графитом.
Если температура при проведении электролиза будет ниже 720oС, то трудно удержать тепловое равновесие в ячейке из-за значительной вязкости расплава, его прилипания к графитовому аноду, уменьшения площади активной анодной зоны или полного застывания электролитического расплава.
Полученный целевой продукт алюминий извлекают из ячейки, собирают в слитки и анализируют. При этом степень чистоты алюминия достигает 98,8-99,3%
Выделяющийся на аноде хлор взаимодействует с оксидами натрия или калия, концентрация которых уменьшается практически до нуля, при этом образуются хлориды натрия или калия, поступающие в электролитический расплав. Таким образом, происходит минимальное выделение газообразного хлора в атмосферу, что обеспечивает незначительные изменения в составе электролита и способствует поддержанию в нем стабильной электропроводности.
Выделяющийся на аноде хлор взаимодействует с оксидами натрия или калия, концентрация которых уменьшается практически до нуля, при этом образуются хлориды натрия или калия, поступающие в электролитический расплав. Таким образом, происходит минимальное выделение газообразного хлора в атмосферу, что обеспечивает незначительные изменения в составе электролита и способствует поддержанию в нем стабильной электропроводности.
Для лучшего понимания изобретения предлагаются следующие примеры, которые не ограничивают сущность изобретения.
Пример 1. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Берут 20 г нефелинового сиенита, обрабатывают его смесью хлорида натрия (50 г) и гиератита (30 г) в электропечи при 1200oС в течение 1,0 ч. В результате плавления получают два несмешивающихся между собой расплава двухслойной текстуры: 24,05 г (25%) фторидно-силикатный (I) состава, мас. (примечание: во всех примерах данные химических анализов приведены к 100%):
Al2O3 4,79
SiO2 53,64
CaCl2 1,55
K2SiF6 8,58Na2SiF6 19,92AlF3 11,52,
и 72,14 г (75%) хлоридно-алюминатный щелочной (II) состава, мас.
Al2O3 4,79
SiO2 53,64
CaCl2 1,55
K2SiF6 8,58Na2SiF6 19,92AlF3 11,52,
и 72,14 г (75%) хлоридно-алюминатный щелочной (II) состава, мас.
AlCl3 10,03
NaCl 32,58
KCl 26,63
CaCl2 3,86
K2SiF6 1,31NaF 22,57
Na2O 3,02.
NaCl 32,58
KCl 26,63
CaCl2 3,86
K2SiF6 1,31NaF 22,57
Na2O 3,02.
После плавления потери веса составляют 3,81% от первоначальной реакционной массы.
Полученный хлоридно-алюминатный щелочной (II) расплав выделяют из реакционной массы, а оставшийся фторидно-силикатный (I) расплав (24,05 г) вновь направляют на обработку в качестве исходного сырья.
Хлоридно-алюминатный щелочной (II) расплав добавляют (1/2 часть по массе) в графитовую ячейку, заполненную на 1/2 части по массе электролитическим расплавом хлоридов щелочных металлов с соотношением NaCl KCl 4,5:1.
Исходный состав электролита, мас.
AlCl3 5,03
NaCl 59,06
KCl 19,84
CaCl2 1,99
K2SiF6 0,65
NaF 11,08
K2O 2,35
Извлечение алюминия проводят при температуре 740oС и плотности тока 1,5 А/см2. После 4 ч электролиза удаляют 1/2 часть электролита и добавляют новую порцию расплава II.
NaCl 59,06
KCl 19,84
CaCl2 1,99
K2SiF6 0,65
NaF 11,08
K2O 2,35
Извлечение алюминия проводят при температуре 740oС и плотности тока 1,5 А/см2. После 4 ч электролиза удаляют 1/2 часть электролита и добавляют новую порцию расплава II.
Конечный состав электролита, мас.
AlCl3 0,66
NaCl 64,05
KCl 21,58
CaCl2 2,11
K2SiF6 0,22
NaF 11,38
Удаленный расплав используют вновь для обработки нефелинового сиенита.
NaCl 64,05
KCl 21,58
CaCl2 2,11
K2SiF6 0,22
NaF 11,38
Удаленный расплав используют вновь для обработки нефелинового сиенита.
В результате электролиза на дне графитовой ячейки образуется слой алюминия, который извлекают из ячейки, анализируют (степень чистоты составляет 98,8%) и собирают в слитки.
В процессе электролиза хлор, генерируемый у анода, вступает в реакцию с оксидом калия, и в результате этого процесса образуется хлорид калия, который поступает в электролитическую ячейку. Таким образом, выхода газообразного хлора в атмосферу практически не происходит.
Пример 2. Предлагаемый способ осуществляют аналогично примеру 1, но при этом берут 40 г сыннырита, обрабатывают его смесью хлорида натрия (30 г) и гиератита (30 г) в электропечи при температуре 1050oС в течение 1,5 ч. В результате плавления получают два несмешивающихся между собой расплава двухслойной текстуры: 44,72 г (45%) фторидно-силикатный (I) состава, мас.
Al2O3 9,79
SiO2 56,19
NaCl 1,28
K2SiF6 15.14
Na2SiF6 16,51
AlF3 1,09,
и 54,66 г (55%) хлоридно-алюминатный щелочной (II) состава, мас.
SiO2 56,19
NaCl 1,28
K2SiF6 15.14
Na2SiF6 16,51
AlF3 1,09,
и 54,66 г (55%) хлоридно-алюминатный щелочной (II) состава, мас.
AlCl3 20,04
NaCl 22,70
KCl 12,81
K2SiF6 2,20
KF 12,59
NaF 16,85
K2O 12,81
Потери веса после плавления составляют 0,62% от первоначальной реакционной массы.
NaCl 22,70
KCl 12,81
K2SiF6 2,20
KF 12,59
NaF 16,85
K2O 12,81
Потери веса после плавления составляют 0,62% от первоначальной реакционной массы.
Полученный хлоридно-алюминатный щелочной (II) расплав выделяют из реакционной массы, а оставшийся фторидно-силикатный (I) расплав (44,72 г) вновь направляют на обработку в качестве исходного сырья.
Хлоридно-алюминатный щелочной (II) расплав добавляют (1/4 ч по массе) в графитовую ячейку, заполненную на 3/4 части по массе электролитическим расплавом хлоридов щелочных металлов с соотношением NaCl KCl 1,3:1.
Исходный состав электролита, мас.
AlCl3 5,09
NaCl 54,18
KCl 27,68
K2SiF6 0,51
KF 9,12
K2O 3,22
Извлечение алюминия проводят при температуре 760oС и плотности тока 1,0 А/см2. После 4 ч электролиза удаляют 1/4 ч. электролита и добавляют новую порцию расплава II.
NaCl 54,18
KCl 27,68
K2SiF6 0,51
KF 9,12
K2O 3,22
Извлечение алюминия проводят при температуре 760oС и плотности тока 1,0 А/см2. После 4 ч электролиза удаляют 1/4 ч. электролита и добавляют новую порцию расплава II.
Конечный состав электролита, мас.
AlCl3 0,53
NaCl 59,80
KCl 30,14
K2SiF6 0,12
KF 9,41
Удаленный расплав используют вновь для обработки сыннырита.
NaCl 59,80
KCl 30,14
K2SiF6 0,12
KF 9,41
Удаленный расплав используют вновь для обработки сыннырита.
В результате электролиза на дне графитовой ячейки образуется слой алюминия, который извлекают из ячейки, анализируют (степень чистоты составляет 99,1% ) и собирают в слитки. Образующийся в процессе электролиза хлор реагирует с оксидом калия с превращением последнего в хлорид калия, который поступает в электролитическую ячейку. При этом практически не происходит выхода газообразного хлора в атмосферу.
Пример 3. Предлагаемый способ осуществляют аналогично примеру 1, но при этом берут 60 г нефелинового сиенита, обрабатывают его смесью хлорида натрия (10 г) и гиератита (30 г) в электропечи при 950oС в течение 1,5 ч.
В результате плавления получают два несмешивающихся между собой расплава двухслойной текстуры: 79,59 г (80%) фторидно-силикатный (I) состава, мас.
Al2O3 18,28
SiO2 38,79
CaCl2 1,88
Na2SiF6 12.99
KF 15,18
NaF 9,12
CaO 3,76,
и 19,9, г (20%) хлоридно-алюминатный щелочной (II) состава, мас.
SiO2 38,79
CaCl2 1,88
Na2SiF6 12.99
KF 15,18
NaF 9,12
CaO 3,76,
и 19,9, г (20%) хлоридно-алюминатный щелочной (II) состава, мас.
AlCl3 34,04
NaCl 7,36
KCl 10,48
CaCl2 12,11
K2SiF6 1,54
NaF 19,41
K2O 15,06
После плавления потери веса составляют 0,51% от первоначальной реакционной массы.
NaCl 7,36
KCl 10,48
CaCl2 12,11
K2SiF6 1,54
NaF 19,41
K2O 15,06
После плавления потери веса составляют 0,51% от первоначальной реакционной массы.
Полученный хлоридно-алюминатный щелочной расплав выделяют из реакционной массы, а оставшийся фторидно-силикатный (I) расплав (79,59 г) вновь направляют на обработку в качестве исходного глиноземсодержащего сырья.
Хлоридно-алюминатный щелочной (II) расплав (15 мас.) добавляют в графитовую ячейку, заполненную на 85% по массе электролитическим расплавом хлоридов щелочных металлов с соотношением NaCl KCl 1,2:1.
Исходный состав электролита, мас.
AlCl3 5,06
NaCl 44,59
KCl 43,86
CaCl2 1,76
K2SiF6 0,43
NaF 2,52
Na2O 1,48
Извлечение алюминия проводят при температуре 780oС и плотности тока 0,5 А/см2. После 4 ч электролита удаляют 15 мас. электролитического расплава и добавляют новую порцию расплава II.
NaCl 44,59
KCl 43,86
CaCl2 1,76
K2SiF6 0,43
NaF 2,52
Na2O 1,48
Извлечение алюминия проводят при температуре 780oС и плотности тока 0,5 А/см2. После 4 ч электролита удаляют 15 мас. электролитического расплава и добавляют новую порцию расплава II.
Удаленный расплав используют вновь для обработки нефелинового сиенита.
Конечный состав электролита, мас.
AlCl3 0,57
NaCl 47,80
KCl 46,68
CaCl2 1,78
K2SiF6 0,17
NaF 3,20
В результате электролиза на дне графитовой ячейки образуется слой алюминия, который извлекают из ячейки, анализируют (степень чистоты составляет 99,3%) и собирают в слитки.
NaCl 47,80
KCl 46,68
CaCl2 1,78
K2SiF6 0,17
NaF 3,20
В результате электролиза на дне графитовой ячейки образуется слой алюминия, который извлекают из ячейки, анализируют (степень чистоты составляет 99,3%) и собирают в слитки.
Выделяющийся на аноде хлор взаимодействует с оксидом натрия, концентрация которого уменьшается с 1,48% до нуля, при этом образуется хлорид натрия, поступающий в электролитический расплав. Таким образом, происходит минимальное выделение газообразного хлора в атмосферу.
Предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет:
получать алюминий из нефелиновых сиенитов и сынныритов по упрощенной технологии, так как предусматривает одностадийную обработку этого сырья до получения продукта, содержащего хлорид алюминия, без использования при этом специальной кислотоупорной аппаратуры;
в процессе обработки железо концентрируется во фторидно-силикатном расплаве, и происходит эффективная очистки хлоридно-алюминатного щелочного расплава, не требующая использования специальной аппаратуры и дополнительного расхода дефицитных компонентов;
получаемый при осуществлении предлагаемого способа продукт, содержащий хлорид алюминия (хлоридно-алюминатные щелочные расплавы), не гигроскопичен, в связи с чем он подлежит хранению и перевозке, что позволяет не располагать производство этого продукта рядом с электролитическими ваннами;
хлоридно-алюминатные щелочные расплавы близки по составу к электролитическому расплаву хлоридов щелочных металлов, поэтому их непосредственное введение минимально изменяет состав электролита. Последнее ведет к более высокому коэффициенту использования тока и соответственно к снижению энергозатрат во время производства алюминия. Минимальному изменению состава электролита также способствует реакция взаимодействия хлора с оксидами натрия и калия и небольшой выход этого газа в атмосферу.
получать алюминий из нефелиновых сиенитов и сынныритов по упрощенной технологии, так как предусматривает одностадийную обработку этого сырья до получения продукта, содержащего хлорид алюминия, без использования при этом специальной кислотоупорной аппаратуры;
в процессе обработки железо концентрируется во фторидно-силикатном расплаве, и происходит эффективная очистки хлоридно-алюминатного щелочного расплава, не требующая использования специальной аппаратуры и дополнительного расхода дефицитных компонентов;
получаемый при осуществлении предлагаемого способа продукт, содержащий хлорид алюминия (хлоридно-алюминатные щелочные расплавы), не гигроскопичен, в связи с чем он подлежит хранению и перевозке, что позволяет не располагать производство этого продукта рядом с электролитическими ваннами;
хлоридно-алюминатные щелочные расплавы близки по составу к электролитическому расплаву хлоридов щелочных металлов, поэтому их непосредственное введение минимально изменяет состав электролита. Последнее ведет к более высокому коэффициенту использования тока и соответственно к снижению энергозатрат во время производства алюминия. Минимальному изменению состава электролита также способствует реакция взаимодействия хлора с оксидами натрия и калия и небольшой выход этого газа в атмосферу.
Кроме того, предлагаемый способ предусматривает использование вместо газообразных и жидких вредных веществ (газообразный хлор, соляная кислота и другие), более безопасных твердых соединений фтора и хлора. Это также позволяет значительно упростить аппаратурное оформление процесса обработки нефелинового и сынныритового сырья.
Claims (2)
1. Способ получения алюминия из нефелиновых сиенитов и сынныритов, включающий обработку сырья, выделение из полученной реакционной массы продукта, содержащего хлорид алюминия, введение его в расплав хлоридов щелочных металлов и электролиз расплава, отличающийся тем, что обработку сырья проводят одностадийно путем добавления к нему смеси соединений флора и хлора при 870 1200oС до образования реакционной массы, состоящей из несмешивающихся между собой фторидно-силикатного и хлоридно-алюминатного щелочного расплавов, а в качестве продукта, содержащего хлорид алюминия, выделяют хлоридно-алюминатный щелочной расплав.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что электролизу подвергают расплав состава, мас.
Хлорид алюминия 0,5 5,0
Хлорид натрия 45 65
Хлорид калия 20 47
Хлорид кальция Не более 2
Фторид натрия или калия 2,00 11,08
и электролиз осуществляют при 720 800oС.
Хлорид натрия 45 65
Хлорид калия 20 47
Хлорид кальция Не более 2
Фторид натрия или калия 2,00 11,08
и электролиз осуществляют при 720 800oС.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93009704A RU2074906C1 (ru) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | Способ получения алюминия из нефелиновых сиенитов и сынныритов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93009704A RU2074906C1 (ru) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | Способ получения алюминия из нефелиновых сиенитов и сынныритов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93009704A RU93009704A (ru) | 1996-08-10 |
| RU2074906C1 true RU2074906C1 (ru) | 1997-03-10 |
Family
ID=20137650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93009704A RU2074906C1 (ru) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | Способ получения алюминия из нефелиновых сиенитов и сынныритов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2074906C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102373484A (zh) * | 2010-08-10 | 2012-03-14 | 乔卫林 | 低温低碳节能—电解铝及原铝电解精炼高纯铝新技术 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR112014016540B1 (pt) * | 2012-01-04 | 2020-12-01 | Keki Hormusji Gharda | processo para a produção de alumínio a partir de bauxita ou seu resíduo |
-
1993
- 1993-02-23 RU RU93009704A patent/RU2074906C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент Великобритании N 2135663, кл. С 25 С 3/06, 1984. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102373484A (zh) * | 2010-08-10 | 2012-03-14 | 乔卫林 | 低温低碳节能—电解铝及原铝电解精炼高纯铝新技术 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9896775B2 (en) | Process for manufacturing aluminum from bauxite or its residue | |
| CA1197664A (en) | Aluminum production via the chlorination of aluminum chloride hexahydrate (ach) | |
| CN102656287A (zh) | 钛矿的处理 | |
| US5279716A (en) | Method for producing magnesium metal from magnesium oxide | |
| CN102978664B (zh) | 一种金属钒的制备方法及由该方法得到的金属钒 | |
| US4264569A (en) | Production of anhydrous aluminium chloride | |
| CA2147733C (en) | Fused fluoride electrolytes for magnesium oxide electrolysis in the production of magnesium metal | |
| US5164050A (en) | Method of obtaining uranium from oxide using a chloride process | |
| JPS63134686A (ja) | リチウム含有アルミニウムスクラップの精製方法 | |
| KR20140037277A (ko) | 고순도 칼슘 및 이의 제조 방법 | |
| EP0611837A1 (en) | Method for obtaining aluminium from alumina-containing raw material | |
| RU2074906C1 (ru) | Способ получения алюминия из нефелиновых сиенитов и сынныритов | |
| EP3918113B1 (en) | A process for production of aluminium | |
| US5009751A (en) | Process for separation of hafnium tetrachloride from zirconium tetrachloride | |
| US5853560A (en) | Electrolytic magnesium production process using mixed chloride-fluoride electrolytes | |
| US2833707A (en) | Electrolytic production of alumina | |
| JPS6256215B2 (ru) | ||
| RU2775506C1 (ru) | Способ получения магния электролизом расплавленных солей | |
| RU2797008C2 (ru) | Способ производства алюминия | |
| RU2009273C1 (ru) | Способ получения алюминия из анортозитов | |
| US2829092A (en) | Electrolytic process for the manufacture of aluminum alloys | |
| DE3311637A1 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen gewinnung von aluminium durch karbochlorierung des aluminiumoxids und schmelzflusselektrolyse des erhaltenen chlorids | |
| Wisniak | The history of fluorine—from discovery to commodity | |
| CA1069315A (en) | Method for preparing manganese chloride and manganese by igneous electrolysis of the manganese chloride obtained | |
| RU2024637C1 (ru) | Способ переработки отходов алюминиевых сплавов |