冰晶石助溶的原理?
作者:化工綜合網發布時間:2022-12-12分類:橡膠制品瀏覽:445
一、冰晶石助溶的原理?
熔融冰晶石是溶劑,氧化鋁作為溶質,以碳素體作為陽極,鋁液作為陰極,通入強大的直流電后,在950℃-970℃下,在電解槽內的兩極上進行電化學反應,既電解
2Al2O3==4Al+3O2。
陽極:2O2ˉ-4eˉ=O2↑
陰極:Al3+ +3eˉ=Al
冰晶石又名六氟合鋁酸鈉或氟化鋁鈉,分子式為Na3AlF6,白色細小的結晶體,無氣味,溶解度比天然冰晶石大,比重為3,硬度2~3,熔點1009攝氏度,易吸水受潮。
1、一般規律混合物溶點降低,幾乎不用考慮物質的種類。
2、冰晶石的溶點本身就很低,其晶格能很低,溶化后就是出熔劑了。
3、原理類似于水將NaC丨的熔點降低
二、急急?。。?!怎么樣提煉冰晶石????
鋁材 酸 蝕 渣成份較為單純,主要化學成份是氟鋁酸錢,因為該物質純度不高,且無太大的工業實用價值,因而成為廢棄物。由于鋁材酸蝕渣干燥后較難被水溶解,這樣就為轉移和集中處理提供了方便,且造成二次污染的可能性較小。
采用元明粉(化學成份為無水硫酸鈉)作為輔助化工材料,與上述廢渣進行復分解反應,通過化學提純可制成工業上非常有用的主產品冰晶石(化學成份為氟鋁酸鈉),同時回收有用的副產品硫酸按,實現了廢渣的治理利用。該化學反應工藝簡單、安全且副產品回收,無二次污染排放。通過小試、中試、試生產,到擴大生產,提出了對鋁材酸蝕渣進行三廢治理的可行工藝,開辟了一條變廢為寶的途徑,具有顯著的經濟效益和環境效益。
主產品冰晶石、副產品硫酸銨。
制造方法
1 原理:氟鋁酸錢與硫酸鈉在一定條件下反應析出氟鋁酸鈉,經洗滌、脫水、干燥為成品冰晶石;溶液硫酸錢經過濾、濃縮結晶為副產品硫酸銨。
2 反應式:2(NH4)3AlF6+3Na2SO4===3(NH4)2S04+2Na3AlF6
生產控制參數:廢渣打漿細度(通過100目),元明粉溶料濃度(13波美),化合平衡終點(0波美),洗滌終點(PH=7),成品干燥度(水分不大于0.8% )。
具體操作
1 取500千克廢渣,加1500千克水,打漿溶解,并過100目濾網,除雜備用。
2 另將500千克元明粉溶解于1800千克水中,過濾后備用。
3 將上述兩種溶液同時放入5000升不銹鋼化合桶內,立刻混合均勻,并開動攪拌,在加熱狀況下反應4小時。
4 靜置至上層溶液,待清亮后將化合液濾清,并移入濃縮釜內進行濃縮至結晶析出,待結晶冷卻后,離心脫水,于100℃下干燥,即為副產品工業硫酸鐵。
5 將化合液移走后剩下的沉淀物即是氟鋁酸鈉,將其移入洗滌桶內進行漂洗,漂洗至硫酸根離子合格。(硫酸根離子的中間控制測定:取少量漂洗液,濾清后加入1毫升10%鹽酸溶液及1毫升25%氯化鋇溶液,放置10分鐘,與同量自來水加同量鹽酸及氯化鋇溶液后進行比較,不得出現嚴重渾濁現象。)
6 漂洗合格后的氟鋁酸鈉經離心脫水,再于烘干爐內干燥后即為成品冰晶石。
由于主產品與副產品均回收利用,減少了排放和廢物,烘干爐尾氣回收,漂洗水通過沉淀池沉淀回收,回收處理后的廢水按國家規定的排放標準進行排放。
鋁燃燒成氧化鋁是白色粉末,然后在970°C溶解在融化的合成冰晶石(Na3AlF6)
制造過程中有氟,氟氣有毒對大氣有污染
它是以氟硅酸和粘土為原料按比例混合成氟鋁酸溶液,然后加鹽鹵水溶液反應生成冰晶石料漿,經過濾、加熱干燥得冰晶石成品。其中氟硅酸與粘土按比例混合(氟硅酸與粘土中的Al#-〔2〕O#-〔3〕的比例為2∶1.05摩爾比),氟硅酸的濃度為5-30%反應可常溫進行,也可用蒸汽加熱,反應以檢測溶液中鋁的含量達到氟硅酸全部轉化成氟鋁酸的含量為反應終點,粘土可以為含濃度Al#-〔2〕O#-〔3〕40-60%的粘土作原料;反應過程中產生的鹽酸用CaCO#-〔3〕或和石灰水中和收得副產品。采用上述方法制備冰晶石具有原材料生產成本低廉、工藝簡單的優點。
三、與氧化鋁混合能降低其熔點的冰晶石的化學成份是什么?反應原理是什么?
冰晶石Na3AlF6,它的熔點較低,在一千度左右,氧化鋁在兩千左右。熔融狀態的冰晶石會有F-離子產生,它的電負性很大,傾向于吸收電子,會改變氧化鋁晶體內部的靜電吸引,使他們的離子結合變弱。 離子型化合物的熔點是和正負離子的靜電吸引密切相關的,吸引力越強,晶體堆積越密集,熔點越高,當靜電吸引變弱時,熔點也就相應變低了。
四、為何冰晶石可以使高熔點的Al2O3熔融并電解? 冰晶石不是在高溫時易分解嗎?
他是降低Al2O3的熔點,Al2O3的熔點很高,為了在工業生產中節約成本,才加冰晶石,冰晶石在高溫下是易分解,但分解時的溫度比冰晶石和Al2O3的混合物的熔點高,電解時形成陽極泥沉淀
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