• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia

    • Proces Bayera



    Podstrony: 1 [2] [3] [4]
    Przeczytaj także...
    Tlenek wapnia (wapno palone), CaO – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków zasadowych zawierający wapń na II stopniu utlenienia.Hydroliza – reakcja podwójnej wymiany (często odwracalna), która przebiega między wodą i rozpuszczoną w niej substancją. W jej wyniku powstają nowe związki chemiczne. Jest szczególnym przypadkiem liolizy (solwolizy). Często przebiega w obecności katalizatorów (kwasów lub zasad). Hydrolizę wykorzystuje się w przemyśle chemicznym (np. hydroliza wielocukrów na cukry proste lub hydroliza chlorobenzenu do fenolu).

    Proces Bayera – proces technologiczny opracowany w 1887 r. przez austriackiego chemika Carla Josefa Bayera. Proces ten w połączeniu z procesem Halla-Héroulta jest wykorzystywany do wytwarzania metalicznego glinu.

    Proces ten zasadniczo można podzielić na trzy części:

    Proces Bayera

    Ekstrakcja[ | edytuj kod]

    Minerały zawierające glin, a występujące w rudzie boksytu (głównie gibbsyt, bemit i diaspor), są poddawane selektywnej ekstrakcji od nierozpuszczalnych składników występujących w rudzie (głównie tlenków np: krzemu, żelaza itp.), poprzez rozpuszczenie ich w roztworze wodorotlenku sodu (NaOH). Reakcje te mogą zachodzić ze względu na amfoteryczny charakter tlenku glinu.

    Amfoteryczność – zdolność związku chemicznego do reakcji z kwasami i zarazem zasadami. Inaczej, jest to zdolność związków chemicznych do bycia w jednych reakcjach kwasami a w innych zasadami. Związki wykazujące amfoteryczność nazywa się czasami amfolitami.Carl Josef Bayer (także: Karl Bayer; ur. 4 marca 1847 w Bielsku, zm. 22 października 1904 w Rečicy nad Paką) – austriacki chemik, znany przede jako wynalazca tzw. procesu Bayera wykorzystywanego do wytwarzania metalicznego glinu.

    Gibbsyt: Al2O3 + 2Na + OH → 2 [Al(OH)4]+ Na Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 +H2O

    Bemit oraz Diaspor: AlO(OH) + Na + OH + H2O → Al(OH)4 + Na

    Ogólnie: Al2O3·nH2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + (n+1)H2O AlOnH(2n−3) + NaOH → NaAlO2 +(n−1)H2O

    W zależności od jakości rudy, może ona być poddana zabiegowi wstępnego przemywania wodą w celu usunięcia rozpuszczalnych zanieczyszczeń. Rudę uzupełnia się dodatkiem wapna palonego CaO. W procesie kruszenia oraz mielenia w młynach rurowych dąży się do redukcji wielkości ziaren rudy, poprawia to szybkość procesów ekstrakcji. Uzyskany proszek łączy się z roztworem wodorotlenku sodu NaOH w urządzeniu ekstrakcyjnym. Parametry panujące w ekstryfikatorze (stężenie, temperatura, ciśnienie) ustalane są indywidualnie w zależności od składu rudy boksytu. Rudy z wysoką zawartością gibbsytu [Al(OH)3] mogą być przetwarzane w temperaturze 140 °C z uwagi na dość dobrą rozpuszczalność w roztworze NaOH. Bemit [AlO(OH)] wykazuje znikomą rozpuszczalność, stąd wynika konieczność przeprowadzania procesu w temperaturze 210–240 °C (gibbsyt ulega przemianie w bemit w temperaturze 190–210 °C tracąc przy tym związaną wodę). Ciśnienie nie wpływa znacząco na przebieg procesu ekstrakcji, jednak jest ono definiowane ciśnieniem pary wodnej w aktualnych warunkach reakcyjnych. Przy temperaturze 240 °C ciśnienie wynosi w przybliżeniu 35 atmosfer.

    Bemit (także Boehmit) – minerał z gromady wodorotlenków. Główny składnik boksytów. Należy do minerałów rozpowszechnionych tylko w niektórych regionach Ziemi.Proces Halla-Héroulta - podstawowy proces używany do elektrolitycznego otrzymywania aluminium. Opracowany w 1886 roku niezależnie przez C. M. Halla (1863–1914) i P. L. Héroulta (1863–1914).

    Wyższa temperatura, w jakiej zachodziłaby reakcja, teoretycznie powinna przyspieszać proces ekstrakcji, w rzeczywistości jednak niesie ze sobą wiele niekorzystnych zjawisk włączając w to problem korozji instalacji oraz możliwości rozpuszczania w roztworze wodorotlenku sodu innych tlenków niż tlenek glinu. Po procesie ekstrakcji nierozpuszczalne składniki rudy zostają odseparowane w osadnikach. Pozostały roztwór poddawany jest procesom filtracji w celu uzyskania jak największej czystości. Nierozpuszczalny osad zwany „czerwonym szlamem” (ze względu na zabarwienie wywołane przez tlenki żelaza) jest przemywany wodą w celu odzyskania NaOH, która jest zawracana do obiegu głównego procesu.

    Żelazo (Fe, łac. ferrum) – metal z VIII grupy pobocznej o dużym znaczeniu gospodarczym, znane od czasów starożytnych.Temperatura – jedna z podstawowych wielkości fizycznych (parametrów stanu) w termodynamice. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.


    Podstrony: 1 [2] [3] [4]




    Warto wiedzieć że... beta

    Stężenie (ang. concentration) – miara ilości substancji (pierwiastka, związku chemicznego, jonu bądź innego indywiduum chemicznego) w mieszaninie. Pojęcie to stosowane jest najczęściej w przypadku roztworów. Według definicji Międzynarodowej Unii Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) terminem tym określa się jedynie cztery sposoby wyrażenia ilości substancji, w których odnosi się ją do objętości mieszaniny (są to stężenia masowe, molowe, objętościowe i liczbowe). W praktyce stosowanych jest jednak wiele innych rodzajów stężeń, włączając w to sposoby pośrednie (np. poprzez odniesienie zawartości substancji do gęstości mieszaniny).
    Gibbsyt (hydrargilit) – minerał, odmiana polimorficzna wodorotlenku glinu o zawartości 65,4% Al2O3, jego nazwa pochodzi o nazwiska amerykańskiego mineraloga G. Gibbsa. Występuje w skupieniach zbitych, blaszkowatych o budowie promienistej, a także w postaci naskorupień i form naciekowych.
    Proces technologiczny – uporządkowany ilościowo i jakościowo zbiór czynności zmieniających własności fizyczne (kształt, wielkość), formę występowania lub własności chemiczne określonej substancji (materiału). Proces technologiczny razem z czynnościami pomocniczymi (przemieszczanie materiału) stanowią proces produkcyjny, w wyniku którego otrzymywany jest produkt.
    Wodorotlenek sodu, NaOH – nieorganiczny związek chemiczny z grupy wodorotlenków, należący do najsilniejszych zasad.
    Filtracja (sączenie) – metoda oddzielania substancji stałych od cieczy i gazów, poprzez mechaniczne zatrzymanie jednego ciała stałego w przegrodach porowatych (filtrach) przy użyciu odpowiednich aparatów. Ciecz lub gaz otrzymywane po filtracji nazywa się filtratem. Filtracja jest najczęściej stosowanym sposobem oddzielania ciał stałych od cieczy.
    Kalcynowanie, kalcynacja – odmiana prażenia polegająca na ogrzewaniu związku chemicznego poniżej jego temperatury topnienia w celu spowodowania częściowego rozkładu chemicznego tego związku poprzez usunięcie wody (lub innych substancji) z jego sieci krystalicznej, lub przeprowadzenie tego związku do związku prostszego z wydzieleniem lotnych substancji rozkładu.
    Tritlenek diglinu (nazwa Stocka: tlenek glinu(III), pot. tlenek glinu), Al2O3 – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, w którym glin występuje na III stopniu utlenienia. Występuje w wielu odmianach polimorficznych, z których najważniejsze to:

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.789 sek.