44. Алюминий және оның қосылыстарының қасиеттері

Алюминий оттекке жоғары химиялық қатыста болады, ол оның болат өндірісінде қышқылсыздандырғыш ретінде кең қолданысқа ие болуын анықтайды:

 

2[Al]_Fe + 3[О]_Fe = (Al₂O₃),

lnK_al = ln([a_Al]² · [a_o2]³ = (- 59560 / T) + 17,71.

 

1873К lnK_al = - 14,09 болған кездеоның қышқылсыздандыру қасиеті сәйкесінше жоғары. Алюминийдің атомдық массасы  26,98, t_пл = 933,23К, t_кип = 2773К.  70 - 90% дейінгі  Al ауа оттегі және шлак арқылы қышқылсыздандырылады, ал қалған құрамы болатта тиімсіз, сондықтанда болатты қоспалау кезінде қышқылсыздандыру үшін ферроалюминий және басқада балқымаларды  (Fe - Mn - Al, Fe - Al - Mn - Si, Fe - Cr - Al және т.б.) қолданады. Бұл   алюминий ферроқорытпаларын алу үшін алюминий шикізатын алюмасиликаттарға алмастырып қымбат және ақаулы бокситтерді алып тастау арқылы  пештерде алюминийді электротермиялық әдіспен өңдеуді алюминий ферроқорытпаларын алуда мүмкіндік береді. Болатты қышқылсыздандыру үшін  10 - 30%  Al бар ферроалюминийді қолдану алюминийді тиімді пайданануды 50 - 90% Al дейін жоғарылатады және ол біртіпдеп өседі. Алюминий (ФСА, ФАМС) және басқада қоспалардың қышқылсыздандыру қасиеттері таза элементтердің қышқылсыздандыру қасиеттерін жоғарылатады. Al₂O₃ - тің жоғары тотығы 2326К температурада балқиды. Жоғары температураларда AlO, Al₂O, Al₂O₃. t_кип Al₂O₃ = 3930К тотықтары үлкен роль атқарады. С мен  қосылысы кезінде алюминийдің берік тотық карбиттері  Al₄O₄C және Al₂OC  түзіледі. Al₄O₃    SiO₂  мен  және басқада металдармен қосылып  Al₄O₄C t_плав = 1873К түзіледі.

 

45. Глинозем құрамды кендер және минералдар

Алюминийді алу үшін шикізат ретінде глиноземгидратынан (бір сутекті гидраттан), глинозем моногидратынан – диаспор және бемиттен тұратын тау жынысы түріндегі боксит саналады.  AlOOH үш сутекті гидраттан, гиббстан  Al(OH)₃ және басқада гидрооксил (гетит, гидрогетит, гидрогематит)және темір тотығынан тұрады. 

Бокситтің үш түрі ажыратылады: 1)моногидратты (диаспор, бемит), 2) үш гидратты (гиббс), 3) екі минералдың да пішінін құрайтын араластар.

Зиянды қоспа ретінде SiO₂ саналады. Бокситтің негізгі химиялық қоспасы болып Al₂O₃ саналады. Өнеркәсіптік бокситтердегі глиноземнің құрамы 28 - 60% аралығында болады. Глиноземнің  10 маркасы қарастырылады:  ЭБ - 1, ЭБ - 2  маркасы электрлі коронд өндірісі үшін, ЦБ - 1 ЦБ - 2 цемент үшін, ОБ – отқа төзімділер үшін, ГБ - глинозем, МБ – мартен өндірісі үшін.  Al₂O₃  тің бокситтің МБ , ГБ маркаларында  шамамен 28%, ал ЦБ – 1 де - 34%, ЭБ – 2 де - 43%.

БҰҰ да бокситтің кен орындары:  Оралда,  (Қазақстанда, Торғай бокситтік ауданы), Кросноярск ауданында және Украинада. Жер шарында боксит кен орындарын жасаудың ең тиімді жолы болып тропиктермен (әлемдік қордың 80%) Альп және Гимолай тау жүйелерінің жазықтары саналады.  Алюминий күн энергиясын қолдануда жиынтықты қондырғыларды жасау арқылы құрылымды материал ретінде қолданылады. Алюминийді және  оның органикалық қоспаларын қолдануды жоғары дәрежеде болғандықтан әлемнің барлық елдерінде алюминий және оның қоспаларын глинозем құрамды бокситтерден әр түрлі әдістер электр балқыма, химиялық, микробиологиялық, сілтісіздендіру және т.б. арқылы алу технологиясы бойынша жұмыстар жүргізуде. 

Осыған байланысты БҰҰ және басқада елдерде құрамында ферроқорытпа бар жиынтықты алюмнийді алудың жаңа технологиялық үрдістері қарастырылуда, оларды қара металлургияда болатты қышқылсыздандыру үшін, қара және түсті металлургияда біріншілік алюминий шығынын төмендетуге мүмкіндік береді.