Рафінування алюмінію

Найчастіше застосовують електролітичне рафінування трьохшаровим методом.

Суть методу: на дно електролітичної ванни заливають анодний сплав (75% алюмінію, 25% міді) густиною 3,5 г/см³ і підводять до нього позитивний полюс – перший шар. Зверху заливають електроліт (кріоліт і ВаСl₂) густиною 2,7 г/см³ – другий шар. Крізь анодний сплав і електроліт пропускають струм, на катоді наверху ванни виділяється чистий алюміній густиною 2,3 г/см³ – третій рідкий шар. По мірі протікання процесу в анодний сплав періодично додають алюміній-сирець, а чистий алюміній, що накопичується на катоді, відбирають з ванни.

Так отримують алюміній чистотою до 99,999%. Таке рафінування дуже дороге, застосовується обмежено.

Алюмінієві сплави

Всі алюмінієві сплави ділять на дві групи:

• деформівні;

• ливарні.

Деформівні сплави:

1. не зміцнюються термообробкою:

сплави алюмінія з марганцем і магнієм – невисока міцність, добра пластичність, зварюваність, корозійна стійкість, застосовують для малонавантажених деталей, що виготовляють холодним штампуванням, та зварних конструкцій.

Марки: АМц, АМг2, АМг5.

АМг5 – алюмінієвий деформівний сплав, що не зміцнюється термообробкою, з середнім вмістом магнію 5%.

2. зміцнюються термообробкою:

   • дюралюміни (Al – Cu – Mg) – міцні, пластичні, корозійностійкі, застосовують в авіації, автомобілебудуванні, при виготовленні будівельних конструкцій.

Марки: Д1, Д16, Д18.

Д16 – алюмінієвий деформівний сплав, що зміцнюється термообробкою – дюралюмін з умовним номером 16.

• високоміцні алюмінієві сплави (Al – Zn – Mg – Cu) – найміцніші з алюмінієвих сплавів, пластичність знижена.

Марки: В95, В96.

В95 – високоміцний алюмінієвий сплав з умовним номером 95.

• сплави для кування, штампування, роботи при підвищених температурах (за хімічним складом близькі до дюралюмінів) – добра пластичність, задовільна міцність.

Марки: АК4, АК6, АК8.

АК6 – алюмінієвий деформівний сплав для кування, штампування з умовним номером 6.

Ливарні сплави мають 5 груп:

1. сплави Al – Si (силуміни) – мають найкращі ливарні властивості – високу рідкотекучість, малу усадку, стійкі проти корозії, легкоплавкі, але мають низьку міцність і пластичність – АЛ2, АЛ4, АЛ9, АЛ34;

2. сплави Al – Si – Cu (мідні силуміни) – АЛ3, АЛ5, АЛ32;

3. сплави Al – Cu – АЛ7, АЛ19;

4. сплави Al – Mg (магналії) – мають низьку густину, високі механічні властивості і корозійну стійкість – АЛ8, АЛ13, АЛ23, АЛ27;

5. сплави Al – інші компоненти (Cu, Ni, Mg, Si, Zn, Mn, Ti та ін.) – АЛ1, АЛ11, АЛ24.

АЛ 32 – ливарний алюмінієвий сплав з умовним номером 32.

Ливарні сплави піддають термообробці.

Контрольні питання:

1. Які властивості має алюміній?

2. Для чого застосовують алюміній?

3. Які Ви знаєте руди для отримання алюмінію?

4. Назвіть етапи виробництва алюмінію.

5. Як одержують глинозем способом спікання?

6. Описати конструкцію електролізера для одержання алюмінію.

7. В чому полягає процес електролізу глинозему?

8. Що таке анодний ефект та як його ліквідують?

9. Як видобувають алюміній з електролізеру?

10. Описати суть трьохшарового методу рафінування алюмінію.

11. Як класифікують алюмінієві сплави? (знати марки деформівних і ливарних сплавів).

Література: 1, с. 160-173; 2, с. 52-55; 3, с. 42-46.