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冰晶石干燥设备(冰晶石干燥设备原理)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-15 09:37   点击:167  编辑:admin   手机版

1. 冰晶石干燥设备原理

熔融冰晶石是溶剂,氧化铝作为溶质,以碳素体作为阳极,铝液作为阴极,通入强大的直流电后,在950℃-970℃下,在电解槽内的两极上进行电化学反应,既电解

2Al2O3==4Al+3O2。

阳极:2O2ˉ-4eˉ=O2↑

阴极:Al3+ +3eˉ=Al

冰晶石又名六氟合铝酸钠或氟化铝钠,分子式为Na3AlF6,白色细小的结晶体,无气味,溶解度比天然冰晶石大,比重为3,硬度2~3,熔点1009摄氏度,易吸水受潮。

2. 冰晶石干燥设备原理图解

1.将铝电解质粉碎并筛分,铝电解质主要成分为冰晶石na3alf6、氟化钙caf2、氟化锂lif等;

2.将铝电解质缓慢加入到0.5~12mol/l硝酸中,铝电解质与硝酸的比例关系为1g:1ml~40ml在60~120℃条件下搅拌反应0.5~10h;

3.反应结束后,将反应后的混合液自然冷却至室温后,过滤,分别收集得到一次滤液、滤渣和氟化氢气体,将滤渣洗涤至中性,进行干燥,即得到锂。

提纯后的铝电解质,经过得到脱锂提纯后,铝电解质的锂含量不大于0.5%,即可返回到电解铝厂电解槽中作为铝电解质循环使用。

3. 冰晶石的制备方法

(1)由反应的反应物和生成物中的物质可知,只有二氧化碳是非极性分子,由碳最外层4个电子,氧最外层6个电子,则二氧化碳的电子式为,反应中的物质只有HF为弱酸,弱酸在电离时存在电离平衡,则电离方程式为HF?H+F,故答案为:;HF?H+F;

(2)该反应中的物质含有的元素有Al、O、H、F、Na、C,只有O、F元素相邻,因F的非金属性最强,则没有正价,也就没有最高价氧化物对应水化物,它们也不与酸反应,但可以利用气态氢化物的稳定性和单质与氢气反应的难易来判断O、F非金属性的强弱,故答案为:ac;

(3)符合元素处于同一周期.它们最高价氧化物对应的水化物之间只有Na、Al,氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,其离子反应为Al(OH)+OH═AlO+2HO,故答案为:Al(OH)+OH═AlO+2HO;

(4)因碳酸钠的构成微粒为离子,则碳酸钠的固体属于离子晶体,工业制纯碱是用氯化钠、二氧化碳和氨气反应,则原料为氯化钠、二氧化碳和氨气,故答案为:离子;氯化钠、二氧化碳和氨气.

4. 冰晶石干燥设备原理图

       高温时铝的强度和塑性很低,破坏了焊缝金属的成形,有时还容易造成焊缝金属塌落和焊穿现象。

       化学符号Al,原子序数13,原子量26。981539,属周期系ⅢA族。 德维尔用金属钠还原氯化钠和氯化铝的熔盐,制得金属铝,并在1855年的巴黎博览会上展示。

        铝在地壳中的含量为8%,仅次于氧和硅。它广泛分布于岩石。泥土和动、植物体内。

        岩石中的铝主要以硅酸铝形式存在。岩石风化时,硅酸铝沉积为粘土矿或脱水成铝土矿。刚玉是纯的结晶氧化铝,含铝矿石还有明矾、冰晶石等。铝为银白色的轻金属;熔点660。37℃,沸点2467℃,相对密度2.702。铝为面心立方结构。纯铝较软,其强度依赖于它的纯度。铝具有良好的延展性。硅、铜、铁、锌、锡、镁、锰等金属易溶于熔融铝中形成相应的合金;氢是能溶于铝中的唯一气体,其溶解度随温度升高而增大,但在金属凝结时接近于零。

       铝具有良好的导电性和导热性。纯铝的电导率是退火铜的64%。温度在50K以下时电阻率小于极纯的铜和银,在1。2K以下可变为超导体。 铝的电子构型为(Ne)3s3p,在化合物中通常表现为+3氧化态,在高温时有+1氧化态铝是活泼金属,常温下,在干燥空气中铝的表面立即形成厚度约为50埃的致密氧化膜,使铝不会进一步氧化并能耐水的腐蚀,这层氧化膜可吸着染料而使铝着色,还可在硼酸、磷酸中借阳极氧化而加厚,以提高其耐腐蚀性。

  但细粉状的铝与空气混合则极易燃烧。铝与氧化合时的生成热很高;在高温下能将许多金属氧化物还原为相应的金属。铝还能与卤素、硫、氮、磷和碳等作用。熔融的铝能与水猛烈反应,生成氢氧化铝和氢。 

5. 干燥机结冰

冷干机常见故障:

1.选型过大导致制冷效果强于需求导致管体冻住堵塞。

2.选型过小导致过气量不足。

3.工作环境温度低于0度,导致内部管道结冰,需要用纸板将冷干机的散热风扇处减少热量损失提高机体温度。

4.无法排水,自动排水器管道堵塞,自动排水器失灵。更换自动排水器。

6. 干燥结晶设备

蒸发浓缩(对于溶解度随温度的升高而增大的物质,蒸发以增大物质的浓度)降温结晶(由于溶解度受温度影响较大,冷却使较多的晶体析出)过滤(分离液体与固体)洗涤(是为了出去结晶表面的杂质,用乙醇的话洗去杂质而乙醇不溶解晶体降低损耗

7. 冰晶石制备原理

从铝土矿中提取铝反应过程:

1、溶解:将铝土矿溶于NaOH(aq)。

Al₂O₃+ 2NaOH ==== 2NaAlO₂(偏铝酸钠)+ H₂O。

2、过滤:除去残渣氧化亚铁(FeO)、硅铝酸钠等。

3、酸化:向滤液中通入过量CO₂.

NaAlO₂+ CO₂+ 2H₂O ==== Al(OH)₃↓+ NaHCO₃。

4、过滤、灼烧 Al(OH)₃ 2Al(OH)₃==高温== Al₂O₃+ 3H₂O。

注:电解时为使氧化铝熔融温度降低,在Al₂O₃ 中添加冰晶石(3NaF·AlF₃)。

5、电解:2Al₂O₃(l)==通电== 4Al + 3O₂↑。

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