Есть конспект?
Пришлите нам!

Немецким исследователям впервые удалось получить сверхчистый алюминий


НЕМЕЦКИМ ИССЛЕДОВАТЕЛЯМ ВПЕРВЫЕ УДАЛОСЬ ПОЛУЧИТЬ СВЕРХЧИСТЫЙ АЛЮМИНИЙ

В немецкой компании Fav Hypewral GMBH разработали технологию получения сверхчистого алюминия (чистотой 99,999%) способом трехслойного электролиза, который заключается в использовании электролитической ванны, в которую сверху погружены электроды и которая закрыта сверху для уменьшения тепловых потерь. По новой технологии удается получать алюминий на порядок более чистый, чем существующими методами.

Автор новой разработки - Штутц Фолькер из Fav Hypewral GMBH.

Современный электролизер для электролитического рафинирования состоит обычно из облицованной листовой сталью прямоугольной ванны, футерованной огнеупорным материалом. Во включенное в качестве анода углеродное дно заделаны токопроводящие шины из стали, а выше расположены три расплавленных слоя в следующем порядке:
- анодный металл (сплав очищаемого алюминия-сырца с содержанием около 40% меди);
- смесь криолита, а также фторида кальция, бария и алюминия в качестве среднего слоя;
- верхний слой, состоящий из рафинированного алюминия.

В катодный металл погружены графитовые электроды, которые через расположенную над ванной катодную шину присоединены к токоподводу. Копильник служит для загрузки электролизера, причем при катодной плотности тока 0,3-0,5 А/см2 рабочие температуры составляют около 750°С.

С помощью существующих электролизеров можно в технических условиях рафинирования получить алюминий чистотой всего 99,99%. Поэтому уже долгие годы предпринимались всевозможные попытки поиска возможностей повышения степени чистоты получения алюминия.

В ходе ряда исследований было обнаружено, что загрязнения частично вызваны коррозией покрытия электролизера. А в ходе других установлено, что графитированные электроды закрепляли на стальном стержне и для надежного контакта между графитом и сталью катодный зажим заливали железом. Поэтому в расплав могли попасть продукты коррозии в качестве загрязнений. Другие вещества попадали в металл с пылью (типа кремния).

Штутцу Фолькеру удалось получить сверхчистый алюминий с чистотой 99,999% и выше, что обеспечило хороший выход продукта в единицу времени на единицу объема, например, при расходе энергии менее 20000 кВт/т полученного сверхчистого алюминия, и полную герметизацию электролизеров от потерь тепла и от попадания пыли, а также от выделений фторидов и пыли.

Его установка содержит угольное дно электролитической ванны, включенное в качестве анода. Графитовые катоды погружены в ванну сверху и включены последовательно в продольном направлении. Прямоугольное в плане укрытие для уменьшения потерь тепла, имеет проходы для катодов, и копильник для добавки металла, установленный сбоку ванны. Укрытие выполнено в виде трех крышек, расположенных параллельно друг другу в одной плоскости в продольном направлении электролитической ванны, причем центральная крышка выполнена с возможностью снятия вертикально вверх, а боковые крышки расположены с возможностью поворота посредством шарниров. Укрытие снабжено упругим керамическим волокнистым материалом, размещенным по краю электролитической ванны и огибающим его, и прижатым центральной крышкой для обеспечения теплоизоляции и герметизации от выхода газа. Графитовые катоды облицованы керамическими защитными колпаками, расположенными в проходах центральной крышки.

Техническим достижением Штутца стала полная герметизация электролизера от потерь тепла и от попадания пыли, а также от выделения фторидов и пыли.


Dr.BoT© Konspektiruem.ru