1. Rangli metallar ishlab chiqarish jarayonlari asoslari

Glinozyom ishlab chiqarish. Toza alyuminiy oksidi AI₂O₃ – glinozyom – alyuminiyni olishda asosiy xom ashyo hisoblanadi. Texnik glinozyom sifatini baholashda uning fizik xususiyatlari: namlik, zichlik, solishtirma og‘irligi, granulometrik tarkibi va hokazolarga ata eʼtibor beriladi. Bu xususiyatlarga bog‘liq jarayonlarga glinozyomni jo‘natish, elektrolizyorlarga yuklash va elektroliz jarayonlari kiradi.
Hozirda deyarli hamma glinozyom ishqoriy usullar bilan olinadi. Ishqoriy usul o‘z navbatida gidrokimyoviy, termik, aralash usullarga bo‘linadi.
Glinozyomni Bayer usuli bo‘yicha olish. Bayer usuli gidrokimyoviy usullarga kiradi. Bayer usuli asosida qaytar kimyoviy reaksiya yotibdi:
AI(OH)₃ + NaOH ↔ NaAIO₂ + 2H₂O (1)
Dastlabki ruda natriy oksidi bilan ishlanganda (eritilganda) bu reaksiya o‘ng tomonga, yaʼni alyuminiy eritmaga natriy alyuminiy ko‘rinishida o‘tadi. Olingan eritmalar parchalanganda reaksiya teskari yo‘nalishda boradi va kristall alyuminiy gidrooksidi hosil bo‘lishi bilan alyuminiyli eritma gidrolizlanadi. Bayer usulida ishqor bo‘yicha butun texnologik sikl yopiq. Yuqori sifatli tarkibida kremnezyom miqdori kam bo‘lgan boksitlarni qayta ishlash uchun Bayer usuli ishlatiladi. Dastlab boksit maydalanadi, so‘ngra konsentrlangan ishqor eritmasi muhitida yanchiladi. Keyinchalik bo‘tana alyuminiy oksidini eritmaga o‘tkazish uchun eritiladi. Boksitlarni eritganda erimaydigan natriy gidroalyumosilikati ko‘p miqdorda to‘planib qolishiga yo‘l qo‘yilmaydi, chunki bu qaytarib bo‘lmaydigan qimmatli ishqor yo‘qolishiga va eritmaga alyuminiy kam o‘tishiga olib keladi. Shu sababli tarkibida kremnezyom miqdori ko‘p bo‘lgan bokstilarni Bayer usuli bilan qayta ishlash maqsadga muvofiq emas. Boksitlarni eritish uchun 180-240⁰S dan kam bo‘lmagan harorat talab etiladi. Bunday sharoitda suvli eritmalarning to‘yingan bug‘ bosimi atmosfera bosimiga qaraganda, ancha yuqori bo‘ladi. Eritishda hosil bo‘ladigan alyuminiyli eritmalar parchalanishga moyil, yaʼni ulardan qaytadan alyuminiy gidrooksidi ajralib chiqadi. Alyuminiyli eritmalarning bardoshligi, amaliyotda kaustik modul α_k bilan xarakterlanadigan ortiqcha ishqorga bog‘liq. Kaustik modul Na₂O:AI₂O₃ ning ata nisbati bilan ifodalanadi va qaytarilgan eritmada uning miqdori (3,5-4) bo‘lishi kerak. Kaustik modul qancha ata bo‘lsa, alyuminiyli eritma shuncha bardoshli bo‘ladi va eritish tez boradi. Alyuminiyli eritma shlamdan odatda quyultirish, keyinchalik mayda zarrachalardan tozalash uchun filtratsiya o‘tkaziladi.

Quyultirgichdan chiqarilgan shlam qarama-qarshi oqim prinsipi bo‘yia ko‘p marta yuviladi, bu uni alyuminat eritmalaridan to‘liq yuvish va yuqori konsentratsiyali suvlar olish imkonini beradi. Yuvilgan qizil shlam chiqitxonaga chiqarib yuboriladi. Quyultirishdan keyingi alyuminatli eritma bosim ostida ishlaydigan filtrlarda qayta ishlanadi. Keyin eritma parchalanish (dekompozitsiya) ga yuboriladi.

Parchalash jarayonini o‘tkazishdan maqsad AI(OH)₃ eritmasini kristallizatsiyalashdir. Uning asosida jarayon sharoitida o‘ngdan chapga (1) reaksiyaning qaytarilishi yotadi. Alyuminatli eritmani parchalash jarayonini amalga oshirish uchun eritmani suyuqlantirish, uni sovutish, «zatravka” (oldin olingan alyuminiy gidrooksidining mayda kristallari) ni kiritish va yirik kristallar hosil qilish uchun bo‘tanani 50-90 soat davomida aralashtirish kerak. Parchalash natijasida olingan eritma va turli kattalikdagi alyuminiy gidrooksidi kristallari quyultirishga yuboriladi. Gidrooksidni eritmadan ajratish uchun va gidrooksidni sinflash uchun gidroseparatorlar, gidrotsiklon va quyultirgichlardan foydalaniladi; quyultirilgan bo‘tana filtrlanadi va barabanli – vakuum filtrlarda yuviladi. Bo‘tana sinflashdan so‘ng, alyuminiy gidrooksidining ikki sinfi (fraksiya) va eritma olinadi. Zarrachalari o‘lchami 40-100 mkm dan katta bo‘lmagan yirik fraksiya kalsinatsiyaga yuboriladigan gidrooksidli mahsulot hisoblanadi, mayda zarrali fraksiya esa alyuminatli eritmalarni parchalashda zatravka sifatida ishlatiladi. Gidrooksid ajratib olingandan so‘ng, hosil bo‘lgan eritma oqava suvlar bilan birlashtirilib bug‘lantirishga yuboriladi. Alyuminiy gidrooksidining yirik fraksiyasi yuvilgandan va filtrlangandan so‘ng, glinozem olishning so‘nggi bosqichi – kalsinatsiyaga yuboriladi. Kalsinatsiya jarayonining maqsadi – gidrooksidni suvsizlantirishdir.