М инистерство общего и профессионального образования

Свердловской области

государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования Свердловской области

«Каменск-Уральский политехнический колледж»

Специальность 150402

Металлургия цветных металлов

Группа БМт-10-31

ОТЧЕТ

по учебной практике

Модуль: «Контроль качества продукции в производстве алюминия и сплавов на его основе »

Руководитель:

Бабкина Г. А.

Выполнил:

Овчинников М. А.

Проверил:

Бабкина Г. А.

2012

Содержание

Введение

Применяемые методики для определения оксида железа в боксите.

Определение выбранного компонента.

Результаты анализа выбранного компонента.

Обработка результатов и анализ их.

Выводы.

Список использованных источников

Введение

Основной рудой для получения алюминия являются бокситы. Алюминий в нихсодержится в виде гидроокисей Al(OH), AlOOH, корунда Al₂O₃ и каолинита Al₂O₃*2SiO₂*2H₂O. Химический состав бокситов сложен: 28-70% глинозема; 0,5-20% кремнезема;2-50% окиси железа; 0,1-10% окиси титана. В последнее время в качестве рудыстали применять нефелины и алуниты.Крупные месторождения бокситов находятся на Урале, в Тихвинском районеЛенинградской области, в Алтайском и Красноярском краях.

Таблица № 1-Химический состав бокситов и нефелина, %

Сырье	Al2O3	SiO2	Fe2O3	Na2O + K2O	CaO
Боксит богатый Боксит бедный Нефелин	60.0 44.5 27.3	1.6 13.0 40.3	11.0 16.7 5.2	- - 11.9	4.0 4.0 7.6

Основные требования к вещественному составу боксита

1. Бокситы должны соответствовать требованиям настоящих технических условий.

2. По химическому составу бокситы должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.

3. Бокситы поставляются в кусках размером не более 400 мм. Размер кусков обеспечивается технологическим процессом. Содержание кусков крупностью до 50 мм не более 15%.

4. Допускается поставка бокситов, отдельные показатели качества которых и массовые доли отдельных компонентов отличаются от указанных в таблице 2, что отражается в контракте (договоре) на поставку.

Таблица № 2

Массовая доля в сухом боксите,%					Кремниевый модуль Мкр не менее		Влага, %, не более по партиям
Аl2O3 не менее	Si02 не более	Fe203 не менее	S не более
50,0	17,5	4,0	0,6	3,1		20,0
52,0	-	4,0	1,0	3,3		20,0
45,0	-	10,0	0,6	3,0		20,0

В настоящее время бокситы являются важнейшей алюминие­вой рудой, на которой, за немногими исключениями, базирует­ся почти вся мировая алюминиевая промышленность.

Применяемые методики для определения оксида железа.

Для определения оксида железа используются разные методы:

1. Фотометрический метод определения оксида железа (III) с сульфосалициловой кислотой (при массовой доле от 0,05 до 6 %).

2. Комплексонометрический метод определения оксида железа (III) (при массовой доле от 0,3 до 10 %).

3. Титриметрический титанометрический метод определения оксида железа (III).

4. Фотометрический метод определения оксида железа (III) с сульфасалициловой кислотой (при массовой доле от 0,05 до 6%)

5. Атомно-абсорбционный метод определения оксида железа (III) (при массовой доле от 0,01 до 10 %).

6. Фотометрический метод определения металлического железа в муллитовых, муллитокорундовых и корундовых огнеупорных материалах и изделиях (при массовой доле от 0,01 до 0,6 %).

На учебной практике мы использовали фотометрический метод определения оксида железа (III).

Определение оксида железа (III).

Определение оксида железа в боксите проводится фотометрическим методом. Метод основан на измерении оптической плотности образующегося в аммиачной среде комплекса трисульфосалицилата железа при использовании сульфосалициловой кислоты в качестве комплексообразователя.

Взятие навески 1 г. боксита пробу № 199 от 16 февраля 2012 г.

Средства анализа:

Весы лабораторные общего назначения.

Печь муфельная.

Сушильный шкаф.

Фотоэлектроколориметр концентрационный.

Колбы 250 мл и 50 мл.

Пипетки 5, 10 мл.

Стандартный раствор железа 0,01 мг/мл.

Сульфосалициловой кислоты 10%-ый раствор.

Аммиак 5%-ый раствор, 1:1.

Азотная кислота (конц).

Проведение анализа:

Боксит разлагают методом спекания с содой. После спекания, спек растворяют в серной кислоте. Добавляем к спеку 20 мл H₂SO₄ и 3 капли HNO₃ (конц.). Ставим стаканы со спеком на песчаную баню и ждём выпаривания досуха. Добавляем 10 мл HCl (конц.) и 2 капли желатина, ¼ горячей дистиллированной воды. Затем растворы должны отстояться, и начинаем фильтровать. Профильтрованный осадок выкладываем в тигель и прокаливаем при температуре 1100 ⁰С в течение 30 мин.

Берём фильтрат с промывными водами, переливаем в мерную колбу на 250 мл и доводим до метки дистиллированной водой. Из мерной колбы фильтрат переливаем в круглую колбу. Из круглой колбы отбираем по 3 мл фильтрата в 6 колб объемом 50 мл. К этому фильтрату добавляем 0, 2,5 и 5 мл стандартного раствора железа, 5 мл сульфосалициловой кислоты 10%-ной (цвет меняется на темно-фиолетовый), 6 мл аммиака 1:1(цвет переходит в ярко-оранжевый) - в колбы №1,2,3,1’,2’,3’ соответственно. Растворы перемешиваем, ставим нагревать на песчаную баню для быстрого хода реакции. Даем отстояться растворам 10 минут, затем на ФЭКе измеряем оптическую плотность каждого раствора (для сравнения выбрана аммиачная среда) при длине волн 450 нм, 500 нм.

По полученным результатам определений оптической плотности и известной концентрации оксида железа в фотометрируемых объемах

строим градуировочный график, а также составляем калибровочное уравнение для проверки полученных результатов.

Результаты анализа.      

  Массовую долю железа в процентах вычисляют по формуле:

где А_х - оптическая плотность полученного раствора без добавления стандартного раствора железа;

С_ст - концентрация стандартного раствора (0,01мг/мл);

А_х+ст – оптическая плотность раствора с добавлением стандартного раствора железа;

С_х1 – концентрация оксида железа в растворе.

Таблица № 3 – Содержание Fe₂O₃

Тигель	% Fe2O3
Фарфоровый тигель	7,398
Платиновый тигель	3,396

Важнейшие характеристики, определяющие качество бокситов, - содержание оксида алюминия и кремниевый модуль, который выражается отношением содержания Аl₂О₃ к SiO₂. Чем больше содержание Аl₂О₃ и меньше SiO₂, тем выше качество боксита.

Таблица № 4 - Химический анализ боксита СУБР.

Наименование боксита, номер партии	Содержание, %							Крем. модуль	Теоретич. извлечение Al2O3, %
	SiO2	Fe2O3	TiO2	Al2O3	CaO	MgO	MnO
СУБР 1	7,71	27,1	3,0	49,2	0,22	0,36	0,31	6,38	84,33
СУБР 2	7,10	28,1	2,9	48,8	0,29	0,46	0,32	6,87	85,45
СУБР 3	8,20	27,4	2,8	49,0	0,21	0,50	0,39	5,98	83,27
СУБР 4	8,50	27,9	2,9	47,9	0,44	0,50	0,46	5,64	82,25
СУБР 5	8,68	27,6	2,9	48,2	0,28	0,48	0,38	5,55	81,99
Среднее	8,04	27,6	2,9	48,6	0,29	0,46	0,37	6,08	83,46