• Металлургия алюминия
• Способы получения алюминия
• Альтернативные способы получения алюминия
  • Эл-термическое получение сплавов
  • Субгалонидный процесс
  • Тот-процесс
  • Электролиз хлоридных расплавов
• Основные компоненты электролита
• Свойства электролитов

Эл-термическое получение сплавов

Электротермическое получение алюминиево-кремниевых сплавов. Получить чистый алюминий непосредственным восстановлением его оксида невозможно. Карботермические процессы требуют высоких температур (около 2000 °С) для восстановления глинозема и при отсутствии сплавообразующих компонентов металл связывается с углеродом, давая карбид алюминия (Аl4С3). Известно, что карбид алюминия и алюминий растворимы друг в друге и образуют весьма тугоплавкие смеси. Кроме того, Аl4С3 растворяется в Аl203, поэтому в результате восстановления оксида алюминия углеродом получаются смеси алюминия, карбида и оксида, имеющие высокие температуры плавления. Выпустить такую массу из печи обычно не представляется возможным. Даже если это и удается сделать, потребуются большие затраты на разделение.

В нашей стране впервые в мире разработан и осуществлен в промышленном масштабе с достаточно высокими технико-экономическими показателями способ получения силикоалю-миния (алюминиево-кремниевых сплавов).

В качестве исходного сырья, кроме каолинов (Al203-2Si02-2H20), могут быть использованы кианиты (Al203-Si02), дистенсиллиманиты (Al203 Si02) и низкожелезистые бокситы.

Сплав после электроплавки поступает на очистку от неметаллических примесей. Для этого подают флюс, состоящий из смеси криолита и хлорида натрия, который смачивает эти примеси и "собирает" их. Рафинированный силикоалюминий имеет средний состав (%): Аl — 61; Si — 36; Fe — 1,7; Ti — 0,6; Zr — 0,5; Ca — 0,7. Этот сплав не годится для производства силумина и требует очистки от железа. Наиболее распространен способ очистки марганцем, который образует с железом тугоплавкие интерметаллиды.

Полученный сплав разбавляют техническим электролитическим алюминием или вторичным алюминием до состава, отвечающего различным сортам силуминов, и разливают в слитки.

Преимущества такого способа получения силумина перед сплавлением электролитического алюминия с кристаллическим кремнием состоят в следующем: большая мощность единичного агрегата — современные печи имеют мощность 22,5 МВА, что примерно в 30 раз выше мощности электролизера на 160 кА, а следовательно, уменьшение грузопотоков, снижение капитальных затрат и затрат труда; применение сырья с низким кремниевым модулем, запасы которого в природе достаточно велики.

Теоретически из алюминиево-кремниевого сплава можно выделить различными приемами чистый алюминий. Однако из-за сложности аппаратурного и технологического оформ-ления в промышленности эти способы в настоящее время не реализуются.