Sản suất Nhôm

SẢN SUẤT NHÔMSẢN XUẤT NHÔMCác em hãy cho biết ứng dụng của nhôm ?Trong tự nhiên nhôm có ở dạng đơn chất (ở trạng thái tự do) như vàng không ?SẢN XUẤT NHÔMI.NHÔM TRONG TỰ NHIÊN :II.SẢN XUẤT NHÔM : 1/Nguyên liệu : a)Chọn nguyên liệu : b)Làm sạch nguyên liệu : 2/Sản xuất nhôm : a)Nguyên tắc : b)Phương pháp : c)Quá trình sản xuất :I. Nhôm trong tự nhiên :1-Trong tự nhiên,chỉ gặp nhôm ở dạng hợp chất và tồn tại dưới dạng :Đất sét :Al2O3.2SiO2.2H2O 	 Mica:K2O.Al2O3.6SiO2 	Boxit:Al2O3.nH2O	 Criolit:3NaF.AlF3	 Vì sao trong tự nhiên nhôm không có ở dạng đơn chất (ở trạng thái tự do) như vàng ? 2-Nhôm chiếm 7% khối lựơng vỏ Trái đất (đứng hàng thứ ba sau oxi và silic). Vì nhôm có tính khử mạnh , dễ bị oxi hóa : Al -3e Al3+ (K Ca Na Mg Al ………………………………………………….....Au)Oxi:49%Si:26%Al:7%Fe:5%Ca:4%SẢN XUẤT NHÔMII. Sản xuất nhôm :Theo em , em sẽ chọn đất sét (Al2O3.2SiO2.2H2O) hay mica (K2O.Al2O3.6SiO2) hay boxit (Al2O3.nH2O) hay criolit (3NaF.AlF3) làm nguyên liệu để sản xuất nhôm ? Vì sao ? 1. Nguyên liệu :a. Chọn nguyên liệu :là quặng boxit : Al2O3.nH2O thường lẫn tạp chất là Fe2O3 và SiO2SẢN XUẤT NHÔMPhương trình hóa học của các phản ứng xảy ra : Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2ODD:NaAlO2 và Na2SiO3Fe2O3 :k / tan ,loại bỏb. Quá trình làm sạch nguyên liệu :BỘT QUẶNG (Al2O3,Fe2O3,SiO2)+ DD NaOH, t0=1800 C??Viết PTHH ?DD:NaAlO2 và Na2SiO3 + CO2?? Al(OH)3Lọc ,rửa sạch Al(OH)3t0= 9000 CDD:Na2SiO3Viết PTHH ?NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3Phương trình hóa học của phản ứng : 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O t0Al2O3khan , ng / chất?Viết PTHH ?SẢN XUẤT NHÔM2. Sản xuất nhôm :a. Nguyên tắc : Al3+ + 3e Alb. Phương pháp :Điện phân Al2O3 nóng chảy -Chuẩn bị chất điện ly nóng chảy : là hòa tan Al2O3 trong criolit nóng chảy.+hỗn hợp chất điện ly này có tỉ khối nhỏ hơn nhôm , nổi lên trên và ngăn cản Al sinh ra không bị oxi hóa trong không khí.Để:-Quá trình điện phân:II. Sản xuất nhôm :Khử ion Al3+ trong hợp chất thành nhôm tự do:SẢN XUẤT NHÔMc.Quá trình sản xuất :+tạo chất lỏng có tính dẫn điện tốt hơn Al2O3 nóng chảy. +giảm t0nc Al2O3 (20500 C) xuống t0nchhợp (9000 C) sẽ tiết kiệm điện. Cấu tạo thùng điện phânLớp chất điện ly rắn Chất điện ly nĩng chảy(Al2O3 trong criolit nĩng chảy)Nhơm nĩng chảy Gạch chịu nhiệt Vỏ thép Cửa lấy nhơm Anod(than chì) Catod (than chì) Thanh dẫn điện (–) Thanh dẫn điện (+) Dịng điện một chiều Cường độ rất cao: 	50.000 đến 100.000 AĐiện thế thấp:	5 V Dịng điện điện phân Cung cấp nhiệt (hiệu ứng Jun): to trong thùng > to nĩng chảy chất điện lySơ đồ và phương trình điện phânCatod: Anod:2O2- – 4e  O2 Al3+ + 3e  Al 2Al2O3  4Al + 3O2đpnccriolitAl2O3 (nĩng chảy)  2Al3+ + 3O2- điện lyO2 + Canod  CO2 COTỉ lệ giữa nguyên liệu và thành phẩmBoxitAl2O3AlVD: 5 tấn quặng boxit 2 tấn Al2O3 1 tấn Al Nhơm trong tự nhiêna.Đất sét: Al2O3.2SiO2.2H2Ob.Mica:K2O.Al2O3.6SiO2.2H2Oc.Boxit: Al2O3.nH2Od.Criolit: 3NaF.AlF3 Tĩm tắt sơ đồ tinh chế Al2O3 từ boxitQuặng boxitdd NaAlO2NaOH dưNa2SiO3CO2 Al(OH)3 900oCAl2O3180oCdd NaOH đc. rắn Fe2O3Tạp chất trơAl2O3SiO2Fe2O3T.c. trơCơng đoạn :Nấu boxit với dd NaOH đặc (dư)Al2O3 + 2NaOH  2NaAlO2 + H2OSiO2 + 2NaOH  Na2SiO3 + H2OCơng đoạn : Kết tủa Al(OH)3 NaAlO2 +CO2 + 2H2O  Al(OH)3  +NaHCO3 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O900oC Cơng đoạn:Nung Al(OH)3 ở 900oC tạo Al2O3Sản xuất nhơm Khử ion Al3+ trong hợp chất thành nhơm tự doAl3+ + 3e  Ala. Nguyên tắc Điện phân Al2O3 trong criolit nĩng chảy Sản xuất nhơm b. Phương phápVai trị của crylolit Giảm nhiệt độ nĩng chảy của Al2O3, tiết kiệm điệnCRYOLITTạo hỗn hợp lỏng dẫn điện tốt hơn Al2O3 nĩng chảy Hỗn hợp lỏng nổi lên trên, bảo vệ Al nĩng chảy khơng bị oxi hĩa trong khơng khí Chuẩn bị chất điện ly nĩng chảy Sơ đồ và phương trình điện phânAnod:2O2- – 4e  O2 Catod: Al3+ + 3e  Al 2Al2O3  4Al + 3O2đpnccriolitAl2O3 (nĩng chảy)  2Al3+ + 3O2- điện lyO2 + Canod  CO2 COHai quá trình chính	trong sản xuất nhơm từ boxit ĐIỆN PHÂNTINH CHẾ