Курсовая работа: Производство криолита

Гидроксид алюминия

Исходным сырьем для получения фторида алюминия, криолита и сульфата алюминия является гидроксид алюминия марок ГДОО, ГДО, ГД1 по ТУ 48-5-128-89 "Гидроксид алюминия".

Таблица 3. Технические требования к гидооксиду алюминия

Марка гидрооксида алюминия	Влага, % не более	Массовая доля потери при прокаливании в сухом продукте, %	ГОСТ или ТУ	Регламентируемые показатели
ГДОО	12	34.0-34.8	ТУ-48-5-128-89	SiO2 - 0.15% Fe2 O3 - 0.03% (Na2 O + 0.66*K2 O) - 0.50%
ГДО	12	34.0-34.8	ТУ-48-5-128-89	SiO2 - 0.20% Fe2 O3 - 0.04% (Na2 O + 0.66*K2 O) - 0.60%
ГД1	12	34.0-34.8	ТУ-48-5-128-89	SiO2 - 0.25% Fe2 O3 - 0.06% (Na2 O+ 0.66*K2 O) - 0.70% Содержание H2 O, % не более 12

По согласованию с потребителем разрешается влажность до 15 %.

Формула А1 (ОН) ₃ . Внешний вид - мелкокристаллический порошок белого цвета (допускаются оттенки серого, розового и других цветов). Гранулометрический состав, % мас. фракций: + 100 мкм 1-3; + 50 мкм 25-45; + 40 мкм 25-48; + 30 мкм 10-27. Угол естественного откоса - 32-40°. Насыпная плотность (без уплотнения) - 1,0-1,5 т/м³ . Плотность - 2,40-2,42 т/м³ (при 20°С). Гидроксид алюминия практически нерастворим в воде, но легко растворяется как в кислотах, так и сильных основаниях, то есть проявляет амфотерный характер. Гидроксид алюминия хорошо растворим во фтороводородной кислоте. Процесс растворения носит экзотермический характер. Гидроксид алюминия не слеживается. Влажный гидроксид алюминия слегка комкуется и смерзается. Гидроксид алюминия пожаро - и взрывобезопасен. По степени воздействия на организм человека относится к веществам 4-го класса опасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76. Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны - 6 мг/м³ . Транспортируется гидроксид алюминия насыпью в железнодорожных вагонах и автомобильным транспортом.

Получают гидроксид алюминия при разложении алюминатных растворов в глиноземном производстве по методу Байера.

Хранение гидроксида алюминия осуществляется в закрытых складских помещениях, соответствующих условиям хранения по ГОСТ 15150-69. Для внутрицехового транспортирования и улучшения санитарно-гигиенических условий труда гидроксид алюминия применяют в производствах в виде суспензии, которую готовят путем смешения гидроксида алюминия с оборотной водой. Состав суспензии контролируют по удельному весу и поддерживают от 1,30 до 1,46 г/ см³ . Вязкость суспензии составляет (2,2-2,4) *10³ Па-с при 20 "С, температура кипения - 114°С, пожаро - и взрывобезопасна.

Таблица 4. Зависимость содержания Аl (ОН) ₃ и А1₂ О₃ от удельного веса пульпы гидроксида алюминия

Удельный вес, г/см3	Ж: Т	Содержание А1 (ОН) 3, кг/м3	Содержание А12 О3, кг/м3
1.40	1.05	681	445
1.41	1.02	699	457
1.42	0.98	716	468
1.43	0.95	733	479
1.44	0.92	750	490
1.45	0.88	767	502
1.46	0.86	784	513
1.47	0.83	801	524
1.48	0.80	818	535
1.49	0.78	835	546
1.50	0.76	852	557

В ОАО "ПКЗ" используют гидроксид алюминия Богословского и Каменск-Уральского алюминиевых заводов.

Сода кальцинированная

Кальцинированная сода представляет собой мелкокристаллический порошок белого цвета. Химическая формула - Nа₂ СО₃ Насыпная плотность - 0,4 - 0,9 т/м³ , плотность - 2,42 т/м³ . Кальцинированная сода хорошо растворима в воде. Растворимость соды возрастает с повышением температуры. Водные растворы проявляют свойства щелочи вследствие гидролиза соды. Сода гигроскопична, на воздухе, присоединяя молекулу воды, образует кристаллогидрат Nа₂ СО₃ *Н₂ О и при этом комкуется - затвердевает, перестает быть сыпучей, что очень затрудняет выгрузку из тары и подачу соды в производство. Соду следует хранить в сухом помещении, не допуская затвердевания в таре. Основное количество кальцинированной соды в России и за рубежом производится по аммиачно-содовому способу бельгийского инженера Э. Сольве.

Сущность способа заключается в обработке раствора поваренной соли углекислым газом в присутствии аммиака:

NаС1 + NH₃ + СО₃ + Н₂ O= NаНСО₃ + NH₄ Cl (1)

Отфильтрованный гидрокарбонат натрия прокаливают:

2NаНСО₃ = Na₂ CO₃ + СО₂ + Н₂ O (2)

а хлорид аммония регенерируют: