Nukus davlat pedagogika instituti

MAVZU: ALYuMINIY IShLAB ChIKARISh


REJA:

1. 
   Alyuminiy ishlab chikarish xom-ashyolari.
   
2. 
   Alyuminiy ishlab chikarish usullari.
   

TAYaNCh IBORALAR:

Alyuminiyning xossalari, alyuminiy ishlab chikarishning asosiy xom ashesi, ishlab chikarish usullari, Bayer usuli, kuruk usul.

Ishlab chikarish xajmi va foydalanish masshtabi buyicha alyuminiy rangli metallar ichida birinchi urinda turadi. Alyuminiy-engil metall bulib, 659°da eriydi, 2500°da kaynaydi, yukori issiklik va elektr utkazuvchanlikka ega va zichligi xam kam 2,7 g/sm³

Shu xususiyatlariga kura alyuminiyni mis bilan tenglaxtirish mumkin, undan elektr simlari , issiklik almashtirgichlar va kondensatorlar tayyorlanadi.
Xavoda alyuminiyning yuzasi Al₂O₃ kobigi bilan koplanib koladi, bu esa uni kuchli kislota va ishkorlar ta`siridan saklaydi. Sanoatda alyuminiyning boshka metallar bilan kotishmalari ishlatiladi, ular mexanik jixatdan mustaxkam buladi. Alyuminiyning kup mikdorda ishlatiladigan kotishmalari mis bilan, magniy bilan, marganets bilan (duralyuminiy), kremniy bilan muxim axamiyatga ega.
Alyuminiyni alyuminiy oksidi Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> va kriolitning (Na<sub>2</sub>AlF<sub>6</sub>) eritilgan aralashmasini elektroliz kilish natijasida olinadi. Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>- glinozemni tabiiy minerallar-boksit, nefelin va alunitlardan olinadi.
+otishma xolidagi Al ga misol kilib termitni olish mumkin.
[Al+Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]— termit rel`slarni ulashda kullaniladi.
[Al+SiO₂]— silumin
[Cu+Mg+Mn+Al]— duralyumin
Al poroshok xolida xar xil yuzalarni koplashda xam ishlatiladi.
Al ishlab chikarishda xom-ashyo sifatida glinozem-Al₂O₃ ishlatiladi.
Uz navbatida HAlO₂ va Al(OH)₃ dan olinadi:
HAlO₂ + NaOH + H₂O k NaAl (OH)₄
Al (OH)₃ + NaOH k NaAl (OH)₄
Bunda erimaydigan birikmalarni eriydigan alyuminatlarga aylantiriladi. Ularga CO₂ ta`sir ettirib soda olinadi va Al(OH)<sub>3</sub> xosil buladi:
2 NaAl (OH)<sub>4</sub> + CO<sub>2</sub> k Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> + 2 Al (OH)<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O
Al (OH)<sub>3</sub> kizdirilib glinozem olinadi. Gilinozemni nefelindan olinadi:
Na<sub>2</sub>O·K<sub>2</sub>O·Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>·2SiO<sub>2</sub>+CaCO<sub>3</sub>
nefelin 1250°
2NaKAlO<sub>2</sub>+4CO<sub>2</sub>+2 (2CaO·SiO<sub>2</sub>) 2NaKAlO<sub>2</sub>+CO<sub>2</sub>+H<sub>2</sub>OAl (OH)<sub>3</sub>+Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>+H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>
Al (OH)<sub>3</sub> dan glinozem olinadi. Al olishda glinozemni suyuk xolga keltirib, uni elektroliz kilinadi. Lekin glinozem uzi 2050°da suyuklanadi. Glinozemning suyuklanish xaroratini xar xil moddalar kushib kamaytirish mumkin. Ana shunday moddalardan biri kriolit-Na<sub>3</sub>AlF<sub>6</sub> dir. Buning kushilishiga sabab, suyultirilgan kriolitda glinozem yaxshi eriydi. Ikkinchidan, kriolitda Al<sup>+3</sup> dan yukori ion yuk, uchinchidan esa kriolitning elektr utkazuvchanligi yukoridir. 15% kriolit kushilishi natijasida glinozemning erish xaroratsi 2 barobar kamayadi.
Boshlangich xom-ashyoning tarkibiga kura glinozemni ajratib olish uchun ishkoriy, kislotali va elektrotermik usullardan foydalaniladi. Bizning mamlakatimizda ishkoriy usullardan gidrometallurgiya usuli ishlatilib, Bayer usuli va kuruk ishkoriy usullardan foydalaniladi.
Bayer usuli NaOH eritmasi bilan Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> ni yuvish orkali alyuminat eritmasining turli erimaydigan kushimchalardan tozalashga asoslangan.
Kuruk ishkoriy usul bilan esa barcha alyuminiy tutuvchi xom-ashyoni kayta ishlash mumkin.
Elektroliz jaraeni uglerod materiallaridan tayyorlangan inert elektrodlarda olib boriladi.
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> ni suyuk kriolitda erishi natijasida Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> ionlarga dissotsiyalanadi:
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>  Al<sup>3+</sup> + AlO<sub>3</sub><sup>3-</sup>
Uglerodli katodda Al<sup>3+</sup> ionining razryadlanishi yuz beradi:
Al<sup>3+</sup> + 3e  Al°
Bunda normal potentsial -1,66 Â ga teng buladi. Katodda ajralgan Al yukori zichlik   2,73 gsm<sup>3</sup> ga ega buladi. +otishmada esa   2,35 gsm<sup>3</sup> buladi.
Anodda esa AlO<sub>2</sub><sup>-</sup> va AlO<sub>3</sub><sup>3-</sup> ionlaridan razryadlanishi yuz beradi:
2 AlO<sub>3</sub><sup>3-</sup> – 6 e  Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + 1,5 O<sub>2</sub>
2 AlO<sub>2</sub><sup>-</sup> – 2 e  Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + 0,5 O<sub>2</sub>
Anodda xosil bulgan kislorod anodni kuydirib CO<sub>2</sub> ni xosil kiladi.
Alyuminiy ishlab chikarish jaraenini elektrokimyoviy va elektrotermik jaraenlar yigindisi deb tushunish kerak, chunki elektrolizer elektrotermik pech` kabi ishlaydi.
Elektrolizning borishi: Shixta, ya`ni kriolit bilan glinozem elektrolizerga tushiriladi va yukori xaroratda ularga pulatli shtirlarni tikib kuyiladi va tok utkazuvchi shinalar orkali tok yuboriladi. Pastda Al ajralib chikadi, yukori kismdan O<sub>2</sub> ajralib chikadi. Al ning zichligi 2,35 ga teng. Kriolit va glinozemniniki 2,03 ga teng. Shuning uchun Al katodning pastki kismiga yigiladi. Xosil buladigan Al rafinatsiya jaraeniga uchratiladi, ya`ni tozalanadi. Al ni sifonli kurilmalar orkali vannadan chikariladi.

SAVOL VA TOPShIRIKLAR:

1.Alyuminiyning uziga xos xususiyatlari.

2.Alyuminiy ishlab chikarishning kanday usullarini bilasiz?
3.Alyuminiy ishlab chikarishda asosiy xom ashe sifatida nimadan foydalaniladi?