Dərs vəsaiti Bakı 2023

Kriolitin alınması.
Al
2
0
3
-dən alüminimu çıxarmaq üçün 
ilk növbədə
kriolit
almaq lazımdır. Kriolit istehsalında 
zənginləşdiriimiş çöl şpatı, kükürd turşusu, alüminium 
hidrooksidi və susuzlaşdırılmış sodadan istifadə edilir. Öncə çöl 
şpatından hidrogen ftor, sonra isə flüor turşusu alınır.

---

Məhlula 
flüor tuşusu əlavə etdikdə alüminium 
hidrooksidlə reaksiyaya girir: 
12HF+Al
2
0
3
3H
2
0= 2H3AlF
6
+6H
2
0. 
Yaranmış 
alüminiumflüor 
turşusunu 
soda 
ilə 
neytrallaşdırdıqda kriolit alınır: 
2H
3
AIF
6
+3Na
2
C0
3 
=2Na
3
AIF
6
+3C0
2
+3H
2
0. 
Çöküntü halına keçmiş kriolit süzülür xüsusı barabanlarda 
qurudulur Əridilmiş knolit alumınıum oksıdınin həll edicisi 
olmaqla onun elektrolizi üçün mühit rolunu oynayır. 
Alüminium 
oksidindən 
alüminiumun alınması.
Alüminium oksidi çətinəriyən birləşmədir, lakin onu kriolitlə 
qatışdırdıqda ərimə temperaturu 1000°C-dək azalır. Evtektik 
tərkibli (~15% Al
2
0
3
) kriolitdə alüminium oksidinin məhlulu 
940°C temperaturda əriyir. 8...10% alüminium oksidinə malik 
məhlulun elektrolizi xüsusi təknələrdə - elektrolizerlərdə 
aparılır. Müxtəlif dövrlərdə qurulmuş sənaye elektrolizerlərinin 
konstruksiyaları müxtəlifdir. 
Hazırda cərəyan şiddəti 120000 A-dən yüksək və cərəyanı 
üstdən vərilən özüyandırıcı anodlu elektrolizerlərdən istifadə 
edilir (şəkil 4.16). Elektrolizer polad gövdəsi daxildən kömür 
bloklar ilə hörülmüş və təknəsinin döşəməsinə cərəyan 
mənbəyinin mənfi qütbü birləşdirilmiş qurğudur. 
Alüminium təknəsinin gövdəsinə cərəyan gətirici 
çubuqlar və polad çiviləri olan enli kömür elektrodlu anod 
qurğusu quraşdınlıb. Elektrolizerə 200..250 mm qalınlığında 
kriolit və alüminium oksidinin ərintisi - elektrolit (78 ...82% 
Na
3
AIF
6
,4...5% AIF, 2..8% Al
2
0
3
, 8...9% CaF
2
+MgF
2
) 
yüklənir və sabit cərəyan (gərginlik -4,0...4,5 V, cərəyan şiddəti 
-70... 75 kA) hesabına müəyyən müddetdən sonra onun 
döşəməsində elektrolit qatı altında maye alüminium alınır. 
Elektrolit ondan elektrik çəreyanı keçdikdə ayrılan istilik 
hesabına maye halda qalır, onun bir qismi təknənin soyuq divarı 
səthində qabıq şəklində bərkiyir və iş prosesində bunun üstünə 
ovuntuvari alüminium oksidi əlavə edilir. 

---

Şək. 4.16.
Anodlu elektrolizerin sxemi:
 1
- cərəyan gətirici 
çubuqlar; 2 - anod naqilləri;
 3 - 
kömür anod bloku;
 4
- qaz 
sorucu sistem; 5 - alümini- um oksidi qatı;
 6 -
bərkimiş 
elektrolit qatı; 7 - katod naqilləri;
 8
- katodda maye 
alüminium; 9 - komür ka- tod;
 10-
maye elektrod;
 1 1
- anod 
qazlarının yığıcısı; 
12 -
bərk-maye anod kütləsi 
Elektrolitdə 
kriolitin 
və 
alüminium 
oksidinin 
dissosiasiyası aşağıdakı sxem üzrə gedir: 
Na
3
AlFe
6
= 3Na
+
+ AlF
6
3
; 
2Al
2
0
3
= Al
3+
+ 3Al0
2
-
; 
Al0
2
= Al
3+
+ 20
2-
. 
Al
3+
ionları katodda yükünü boşaldaraq metallik 
alüminium əmələ gətirir ve təknənin dibində cəmləşir. 
Müəyyən müddətdən xüsusi vakuum-çalovla alüminium 
çıxarılır. 
Anodun karbonunu oksidləşdiririci O
2-
ionları yükünü 
boşaldır, CO və C0
2
şəklində təknədən çıxır. Al
3+
ionları 
katodda yükünü boşaldaraq metallik alüminium əmələ gətirir və 
bu təknənin dibində cəmləşir. Müəyyən müddətdən xüsusi 
vakuum-çalovla alüminium çıxarılır.

---

Anodun karbonunu oksidləşdirən O ionları yükünü 
boşaldır, CO və C0
2
şəklində təknədən çıxır. 
Elektroliz prosesində alüminium oksidinin kömür 
elektrodda və maye alüminiumun katodda parçalanmasını iki 
ümumilşdirici reaksiya ilə təsəvvür edə bilərik: 
Al
2
0
3
+ 3C = 2Al+ 3CO; 
2AI
2
0
3
+ 3C = 4Al + 3C0
2
. 
Fasiləsiz olaraq iki-üç il müddətində elektrolizerdən 
alüminium alınır; bu müddətdə aşağıdakı əsas əməliyyatlar 
yerinə yetirilir: elektrolitin tərkibinə nəzarət, vaxtında 
alüminium oksidin yüklənmək və alüminiumun çıxarılmasını 
təmin etmək. 
Elektrolitdə alüminium oksidinin miqdarı 1 %-dən az 
qaldıqda anod effekti yaranır. Bu lektrolizerdə adi işçi 
gərginliyin 4,0...4,7 V- dan 30...50 V-a qədər qalxması ilə 
müşahidə olunur, anod ətrafında elektrik-qövsü əmələ gəlir, 
elektrolit qızır və püskürmə baş verir. 
Anod effektini aradan qaldırmaq üçün elektrolitin qabığı 
deşilir və öncədən onun üstünə tökülmüş alüminium oksidi tozu 
elektrolitlə qanşdırılır və həll edilir. 
Elektrolizlə 1 t ilkin alüminium almaq üçün 15 000... 17 
000 kVt-saat elektrik enerjisi və 2 t-a qədər alüminium oksidi 
tozu sərf edilir. Elektrolizerdən çıxardılmış maye alüminium 
çökdürülmə ilə qeyri-metal birləşmələrden temızlənmesı böyük 
tutumlu müqavimetli elektrik sobalannda apanlır. Bəzi hallarda 
aluminium olave olaraq çalovda 750°C-də 10...15 dəq 
müddətində xlor qazı ilə üfürülür və əsason qeyri-metal 
birləşmələrdən (kömür hıssecıkləri, flüorlu duzlar və b.) 
Ilkin alüminiumun keyfiyyəti onun təmizlıyı ılə təyin 
edilir. Standartlara görə alüminium üç qrupa bölünür: xüsusi 
təmiz alüminium - A999 (99,999 % Al); yüksək təmiz - A995, 
A99, A97, və A95 (99,995..99,95% Al); texniki təmiz - A85, 
A8, 
A7, 
A6, 
A5 
(99,85...99,50% 
alüminium). 
Elektrolizerlərdən texniki təmiz alüminium alınır. 

---