Вариант 10

1. Выщелачивание спёка. Поведение составляющих спёка при выщелачивании. Влияние различных факторов на показа­тели выщелачивания. Природа вторичных потерь глинозёма и щёлочи при выщелачивании спёка. Оборудование для выщела­чивания спёка.

2. На выщелачивание поступает спёк следующего соста­ва, % масс.: 29,5 Al₂O₃; 17,0; Fe₂O₃ 25,7 Na₂O; 17,6 СаО.

Рассчитать состав красного шлама, если извлечение Al₂O₃ при выщелачивании составляет 87,1 %, а Na₂O -90,0%.

3. Определить межполюсное расстояние алюминиевого электролизёра с самообжигающимся анодом, если падение напряжения в электролите составляет 1,58 В. Сила тока на электролизёре 160 кА, площадь анода составляет 780*270 см². Удельное сопротивление электролита принять равным 0,488 Ом*см.

Литература[1,2,3,7].

ВАРИАНТ 11

1. Обескремнивание алюминатных растворов. Сущность процесса. Условия, влияющие на скорость и полноту обескремнивания. Аппаратурное оформление процесса.

2. Рассчитать количество белого шлама, которое выде­лится на 1-й стадии обескремнивания. На обескремнивание подается 18,5 м³ алюминатного раствора с концентрацией 85 кг/м³ Al₂O₃. Кремневый модуль необескремненного раствора равен 30, а обескремненного - 400, содержание SiO₂ в белом шламе- 13,4%.

3. В алюминиевом электролизёре на силу тока 160 кА с обожжёнными анодами размерами 1450*700*600 мм анодная и катодная плотности тока равны 0,85 А/см². Продукты сгорания содержат 50% объём. CO₂ и CO. Выход по току 0,88 (на катоде и аноде). Механические потери 10% от первоначальной массы анода. Кажущаяся плотность анода 1,6 г/см³. Рассчитать срок службы анодов, их удельный расход и производительность по алюминию.

Литература [1-3, 5].

ВАРИАНТ 12

1. Карбонизация алюминатных растворов. Сущность процесса. Влияние различных факторов на карбонизацию. Спо­собы карбонизации. Аппаратурно-технологическая схема. Устройство карбонизаторов.

2. Рассчитать удельный объем оборотного раствора для выщелачивания спёка, м³/т, Al₂O₃ и его концентрацию, г/дм³, если известно, что для получения 1 т глинозема необходимо 8,5 т спёка.

Исходные данные для расчетов:

а) химический состав продуктов:

спек,% масс.: 11,76 Al₂O₃; 1,76 К₂О; 23,11 SiO₂;

алюминатный раствор, г/дм³: 88,6 Al₂O₃; α_к -1,57;

б) а_к оборотного раствора принять равным 3,6.

Методические указания к решению задачи.

1. Определить количество Na₂O_к, которое потребуется для получения 1 т Al₂O₃ при α_к алюминатного раствора 1,57. Учесть, что молярное отношение (Na₂O+ К₂О)/ Al₂O₃ в спеке равно 1,0 , а извлечение глинозема и щелочей из спека в раствор при его выщелачивании составляет 100 %.

2. Принять, что концентрация Na₂O_к в оборотном рас­творе равна концентрации ее в алюминатном.

3. Определить концентрацию активной щелочи в обо­ротном растворе.

3. Вес анодного сплава в ванне для электролитического рафинирования алюминия составляет 3 т. Содержание алюминия в анодном сплаве – 60% масс. Определить, до какой концентрации снизится содержание алюминия в анодном сплаве за 70 часов работы электролизёра, если сила тока на электролизёре равна 60 кА, а выход по току – 97%.

Литература [2, 4-6].