استخراج آلومینیوم ومس

حمیدرضا طاهری جم
تاریخ: 1397/08/06
زمان مورد نیاز برای مطالعه: ۳ دقیقه

روش استخراج آهن:

  در مورد استخراج فلز – آلومینیوم، مس، بحث خواهیم کرد. در جدول تناوبی، آلومینیوم یک فلز از گروه ۱۳ است و مس، آهن و روی فلزات انتقالی هستند . به طور کلی، فلزات از سنگ معدن استخراج میشوند (یک ماده طبیعی).

آلومینیوم به وسیله الکترولیتی استخراج می شود (عبور از برق از یک ماده یونی در یک حلال با حضور دو میله ای به نام الکترود) . در طول فرآیند، فلز در یکی از الکترودها قرار می گیرد. مس با روش خودکفایی استخراج می شود .آهن و روی هر دو توسط روش کاهش کربن از سنگ معدن آنها استخراج می شود.

استخراج آهن

استخراج آهن

استخراج آلومینیوم:

آلومینیوم به وسیله الکترولیتی استخراج شده از بوکسیت (سنگ معدن آلومینیوم). بوکسیت شامل آلومینای هیدراته (Al 2 O 3 ) با مقادیر اکسید آهن است. فرایند استخراج شامل مراحل زیر است.

A. خالص سازی بوکسیت – این یک فرآیند دو مرحله ای است که فرایند بایر را به کار می گیرد:

ابتدا بوکسیت را در هیدروکسید سدیم آب (NaOH) هضم می کنیم. بوکسیت با محتویات هیدروکسید بالاتر (Al (OH) 3 ) در دمای ۱۲۰-۱۴۰ درجه سانتی گراد با رقیق شده (۳M) NaOH و بوکسیت با محتوای بالاتر اکسید (AlOOH) در دمای بالاتر (۲۰۰-۲۵۰ درجه سانتیگراد) و یک فشار بالاتر (۳۵ اتمسفر) با ۵-۷M NaOH.
ناخالصی های نامحلول توسط فیلتراسیون جدا می شوند . آل (OH) 3 توسط دی اکسید کربن رسوب می شود و برای به دست آوردن Al 2 O 3 به دمای ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد احتراق می کند .
ب. خلوص بوکسیت سپس در کریولیت (۵-۷٪ CaF 2 ، ۵-۷٪ AlF 3 ، ۲-۸٪ Al 2 O 3 ) و در دمای ۹۵۰ درجه سانتیگراد در کاتد فولاد کربنی با میله های سخت سخت به عنوان الکترولیز حل می شود.

آند Li 2 CO 3 به (i) نقطه ذوب الکترولیت را کاهش می دهد (ii) جریان جریان بزرگ را اجازه می دهد و (iii) انتشار فلورین را کاهش می دهد.

واکنش های حاصل شده تولید می شوند:

 ۲ O 3 → ۲Al 3+ + 3O –

در کاتد (الکترود مثبت که در آن کاهش بوسیله افزایش الکترونها رخ می دهد): ۲ Al 3 + + 6e – → ۲Al

در آند : (الکترود منفی که در آن اکسیداسیون با از دست دادن الکترون ها رخ می دهد): ۳O – – 6e – → ۳O

روند استخراج آلومینیوم

میلگردآلومینیوم

میلگردآلومینیوم

استخراج مس:

کالکوپیریت (CuFeS 2 ) شایع ترین سنگ معدن مس است. مس به طور عمده از سنگ معدن سولفید (Cu 2 S) به وسیله فرایند خودکاهش استخراج می شود.

سنگ های معدنی اغلب کم درجه (۰٫۵٪ Cu) و نیاز به غلظت (تا ۱۵-۲۰٪ Cu). این فرایند شامل مراحل زیر است.

۱٫ غلظت (حذف ناخالصی ها با روش های فیزیکی) از سنگ معدن بوسیله روش شناور شدن کف که در آن مواد هیدروفوب از مواد هیدروفیلی جدا می شوند.

۲٫ کوره و ذوب کردن (حرارت دادن در دمای بالا برای پاکسازی سنگ معدن) – سنگ معدن سولفید با سیلیس (SiO 2 ) در دمای ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد در یک کوره بازسازی شده که در آن ناخالصی ها مانند FeS، پیش از Cu 2 S اکسید می شوند .

۲FeS + 3O 2 → ۲FeO + 2SO 2

FeO  (آلیاژهای سنگی جدا شده از فلزات در طول ذوب شدن) با سیلیس تشکیل می شود. توده ریخته شده به عنوان لایه بالای سرباره (FeSiO 3 ) جدا شده و لایه پایین تر از مات مسی به طور عمده از Cu 2 S و FeS تشکیل شده است.

لوله-مسی

لوله-مسی