-
/l52.jpg)
Методы получения алюминия на Земле и в космосе
Перенос из темы «Промышленное освоение Луны.»Теги:
/l52.jpg)
CRC
Сообщение было перенесено из темы Межзвездный полет.
Б.г.> Но получение металлического алюминия и элементарного кремния на Луне будет выгоднее через хлориды, чем любая модификация земной классики.
Для получения алюминия нужен криолит - фтор.
Возможно, что будут найдены какие то другие решения. Например:
Известно, что металлические части КА на орбите лишаются оксидной пленки из за УФ излучения.
Возможно, что в лунном вакууме при очень сильном нагреве многие оксиды будут просто разлагаться до металла. Источник нагрева ясен.
Для получения алюминия нужен криолит - фтор.
Возможно, что будут найдены какие то другие решения. Например:
Разработан метод производства железа электролизом
Создание железа (читай — чугуна и стали) электролизом, а не обычным плавлением могло бы предотвратить эмиссию миллиарда тонн углекислого газа в атмосферу каждый год. Так говорит Дональд Сэдовей (Donald Sadoway) из Массачусетского технологического института (MIT), который разработал и опробовал «зелёный» способ производства железа электролизом его оксидов. Если процесс, продемонстрированный в условиях лаборатории, будет масштабирован, он смог бы устранить потребность в обычной выплавке, которая выпускает в атмосферу почти тонну углекислого газа на каждую тонну произведённой стали. // Дальше — www.membrana.ruВ методе Сэдовея железную руду смешивают с растворителем — диоксидом кремния и негашёной известью — при температуре 1600 градусов по Цельсию — и пропускают через эту смесь электрический ток.
Известно, что металлические части КА на орбите лишаются оксидной пленки из за УФ излучения.
Возможно, что в лунном вакууме при очень сильном нагреве многие оксиды будут просто разлагаться до металла. Источник нагрева ясен.
1865 год - первый полет человека в Космос!
инфо
инструменты
CRC> Возможно, что будут найдены какие то другие решения.
Электролиз в вакууме - вопрос малоизученный. Вполне можно организовать чтобы из расплава оксида улетали именно ионы кислорода.
Электролиз в вакууме - вопрос малоизученный. Вполне можно организовать чтобы из расплава оксида улетали именно ионы кислорода.
Б.г.>> Но получение металлического алюминия и элементарного кремния на Луне будет выгоднее через хлориды, чем любая модификация земной классики.
CRC> Для получения алюминия нужен криолит - фтор.
Уже давно прорабатывается способ получения алюминия через электролиз расплава его хлорида. Из-за дополнительной операции - преобразования оксида алюминия в хлорид, - он не может пока по цене конкурировать с классикой - электролизом раствора оксида в расплавленном криолите - но, если поборники экологической чистоты заставят алюминиевые компании платить за фторосодержащие выбросы, то он может стать приемлемым по цене и на Земле. А уж на Луне он изначально в выигрыше.
CRC> Возможно, что в лунном вакууме при очень сильном нагреве многие оксиды будут просто разлагаться до металла. Источник нагрева ясен.
Суть хлорирования в лёгкости разделения смеси оксидов, при этом с небольшими затратами легко выделяются и алюминий, и магний, и титан, и кремний.
CRC> Для получения алюминия нужен криолит - фтор.
Уже давно прорабатывается способ получения алюминия через электролиз расплава его хлорида. Из-за дополнительной операции - преобразования оксида алюминия в хлорид, - он не может пока по цене конкурировать с классикой - электролизом раствора оксида в расплавленном криолите - но, если поборники экологической чистоты заставят алюминиевые компании платить за фторосодержащие выбросы, то он может стать приемлемым по цене и на Земле. А уж на Луне он изначально в выигрыше.
CRC> Возможно, что в лунном вакууме при очень сильном нагреве многие оксиды будут просто разлагаться до металла. Источник нагрева ясен.
Суть хлорирования в лёгкости разделения смеси оксидов, при этом с небольшими затратами легко выделяются и алюминий, и магний, и титан, и кремний.
а почему это фторные технологии дешевле хлорных?
Татарин
TEvg-2> а почему это фторные технологии дешевле хлорных?
Потому что глинозём напрямую растворяется в "фторной" соли. То есть, техпроцесс на школьном уровне выглядит так: стоИт ванна с расплавом, туда засыпаем глинозём, оттуда отводим кислород и вытаскиваем электроды с алюминием.
Один шаг.
Хлорная технология потребует сначала дорогостоящего химпроцесса преобразования оксида в хлорид (тоже очень недешёвого, ибо крупнотоннажный хлор, энергия), и уж затем ванны с электролизом.
Два шага.
Хлор как и фтор (почти) не расходуются, так что на их цену пофигу.
Потому что глинозём напрямую растворяется в "фторной" соли. То есть, техпроцесс на школьном уровне выглядит так: стоИт ванна с расплавом, туда засыпаем глинозём, оттуда отводим кислород и вытаскиваем электроды с алюминием.
Один шаг.
Хлорная технология потребует сначала дорогостоящего химпроцесса преобразования оксида в хлорид (тоже очень недешёвого, ибо крупнотоннажный хлор, энергия), и уж затем ванны с электролизом.
Два шага.
Хлор как и фтор (почти) не расходуются, так что на их цену пофигу.
...А неубитые медведи делили чьи-то шкуры с шумом.
Боюсь, мы поздно осознали, к чему всё это приведёт.
TEvg-2>> а почему это фторные технологии дешевле хлорных?
Татарин> Потому что глинозём напрямую растворяется в "фторной" соли. То есть, техпроцесс на школьном уровне выглядит так: стоИт ванна с расплавом, туда засыпаем глинозём, оттуда отводим кислород и вытаскиваем электроды с алюминием.
Никакие электроды ни откуда не вытаскиваются. Электродом на котором выделяется алюминий служит сама ванна, а жидкий алюминий из нее просто вычерпывают.
Татарин> Один шаг.
Татарин> Хлорная технология потребует сначала дорогостоящего химпроцесса преобразования оксида в хлорид (тоже очень недешёвого, ибо крупнотоннажный хлор, энергия)
гы гы гы
да залей солянкой.
>и уж затем ванны с электролизом.
Татарин> Два шага.
Рыдалъ. Зато не нужен очень дорогой криолит.
Татарин> Потому что глинозём напрямую растворяется в "фторной" соли. То есть, техпроцесс на школьном уровне выглядит так: стоИт ванна с расплавом, туда засыпаем глинозём, оттуда отводим кислород и вытаскиваем электроды с алюминием.
Никакие электроды ни откуда не вытаскиваются. Электродом на котором выделяется алюминий служит сама ванна, а жидкий алюминий из нее просто вычерпывают.
Татарин> Один шаг.
Татарин> Хлорная технология потребует сначала дорогостоящего химпроцесса преобразования оксида в хлорид (тоже очень недешёвого, ибо крупнотоннажный хлор, энергия)
гы гы гы
да залей солянкой.
>и уж затем ванны с электролизом.
Татарин> Два шага.
Рыдалъ. Зато не нужен очень дорогой криолит.
TEvg-2> Рыдалъ. Зато не нужен очень дорогой криолит.
Да хоть помри от обезвоживания.
Ну, не настолько он и дорогой... а главное - он многоразовый. Это не расходный материал. В отличие от хлорных расходников.
Да хоть помри от обезвоживания.
Ну, не настолько он и дорогой... а главное - он многоразовый. Это не расходный материал. В отличие от хлорных расходников.
...А неубитые медведи делили чьи-то шкуры с шумом.
Боюсь, мы поздно осознали, к чему всё это приведёт.
Татарин> Ну, не настолько он и дорогой... а главное - он многоразовый. Это не расходный материал. В отличие от хлорных расходников.
И куда же девается этот ужастно дорогой хлор?
И куда же девается этот ужастно дорогой хлор?
TEvg-2> И куда же девается этот ужастно дорогой хлор?
Надо понимать, что при хлорировании - хлорируются и оксиды примесей, а не только алюминий. А их там до половины может быть.
Надо понимать, что при хлорировании - хлорируются и оксиды примесей, а не только алюминий. А их там до половины может быть.
Татарин> Хлорная технология
Татарин> Два шага.
Дык хлорная технология вроде требует меньше электроэнергии. До трети.
Учитывая, что основные затраты на производство алюминии - именно электричество - может быть интересно не только экологически.
Татарин> Два шага.
Дык хлорная технология вроде требует меньше электроэнергии. До трети.
Учитывая, что основные затраты на производство алюминии - именно электричество - может быть интересно не только экологически.
TEvg-2> гы гы гы
TEvg-2> да залей солянкой.
Ну, залей стекло солянкой. Или корунд солянкой... тогда и посмеёмся.
TEvg-2> да залей солянкой.
Ну, залей стекло солянкой. Или корунд солянкой... тогда и посмеёмся.
Татарин> Ну, не настолько он и дорогой... а главное - он многоразовый. Это не расходный материал. В отличие от хлорных расходников.
Хлор тоже ходит по кругу при получении алюминия из хлорида. Но в круге его больше, конечно, получается.
Кстати, вики пишет, что 35 кг криолита на тонну алюминия теряется. Не так мало, если честно.
Хлор тоже ходит по кругу при получении алюминия из хлорида. Но в круге его больше, конечно, получается.
Кстати, вики пишет, что 35 кг криолита на тонну алюминия теряется. Не так мало, если честно.
Татарин
ED> Дык хлорная технология вроде требует меньше электроэнергии. До трети.
ED> Учитывая, что основные затраты на производство алюминии - именно электричество - может быть интересно не только экологически.
Начал гуглить - да, всё интересно.
Русал, например, аргументирует свои вложения в хлорную технологию неожиданно (для меня): у них есть 20гигатонн каолиновых руд, а их классическим Байером вскрывать сложно: железа много, и оно мешает.
Зато, как утверждается, хлорной/кислотной технологии мешает кремний.
Ещё одна неожиданность для меня была в том, что на тонну алюминия в электролизерах сгорает полнотонны угля (нефтекокса). Это помимо электроэнергии. Не, я знал, что углерод там горит... но соотношение 1:2 (по массе) - это жесть.
ED> Учитывая, что основные затраты на производство алюминии - именно электричество - может быть интересно не только экологически.
Начал гуглить - да, всё интересно.
Русал, например, аргументирует свои вложения в хлорную технологию неожиданно (для меня): у них есть 20гигатонн каолиновых руд, а их классическим Байером вскрывать сложно: железа много, и оно мешает.
Зато, как утверждается, хлорной/кислотной технологии мешает кремний.
Ещё одна неожиданность для меня была в том, что на тонну алюминия в электролизерах сгорает полнотонны угля (нефтекокса). Это помимо электроэнергии. Не, я знал, что углерод там горит... но соотношение 1:2 (по массе) - это жесть.
...А неубитые медведи делили чьи-то шкуры с шумом.
Боюсь, мы поздно осознали, к чему всё это приведёт.
Татарин>Не, я знал, что углерод там горит... но соотношение 1:2 (по массе) - это жесть.
Сколько нам открытий чудных...
Кстати процесс Байера - это обработка боксита щелочью в автоклаве.
Это я так понимаю по цене пустячок, а вот хлор - уууу!
Сколько нам открытий чудных...
Кстати процесс Байера - это обработка боксита щелочью в автоклаве.
Это я так понимаю по цене пустячок, а вот хлор - уууу!
Татарин> Не, я знал, что углерод там горит... но соотношение 1:2 (по массе) - это жесть.
Дык, 2 Al2O3 + 3C = 2Al + 3CO2
А электричество только баланс сдвигает.
Дык, 2 Al2O3 + 3C = 2Al + 3CO2
А электричество только баланс сдвигает.
Татарин>> Не, я знал, что углерод там горит... но соотношение 1:2 (по массе) - это жесть.
Дем> Дык, 2 Al2O3 + 3C = 2Al + 3CO2
Дем> А электричество только баланс сдвигает.
Восстановление углеродом алюминия? Не, это фантастика.
Углерод сгорает просто от кислорода, который выделяется на электроде, это сгорание - побочный и никому ненужный эффект. Почему я и удивился, что так много.
Дем> Дык, 2 Al2O3 + 3C = 2Al + 3CO2
Дем> А электричество только баланс сдвигает.
Восстановление углеродом алюминия?
Не, это фантастика. Углерод сгорает просто от кислорода, который выделяется на электроде, это сгорание - побочный и никому ненужный эффект. Почему я и удивился, что так много.
...А неубитые медведи делили чьи-то шкуры с шумом.
Боюсь, мы поздно осознали, к чему всё это приведёт.
Татарин>>Не, я знал, что углерод там горит... но соотношение 1:2 (по массе) - это жесть.
TEvg-2> Сколько нам открытий чудных...
Да вот прикинь.
Я почему-то полагал, что все давным давно перешли на нейтральные электроды...
TEvg-2> Кстати процесс Байера - это обработка боксита щелочью в автоклаве.
TEvg-2> Это я так понимаю по цене пустячок, а вот хлор - уууу!
Ну да. Вот тебе факт: алюминиевые конторы считают хлорный цикл более дорогим. У них расчёты более детальны, чем "уууу", полагаю. От этого миллиарды зависят.
Того же Дерипаски (физик по образованию, кстати).
TEvg-2> Сколько нам открытий чудных...
Да вот прикинь.
Я почему-то полагал, что все давным давно перешли на нейтральные электроды...
TEvg-2> Кстати процесс Байера - это обработка боксита щелочью в автоклаве.
TEvg-2> Это я так понимаю по цене пустячок, а вот хлор - уууу!
Ну да. Вот тебе факт: алюминиевые конторы считают хлорный цикл более дорогим. У них расчёты более детальны, чем "уууу", полагаю. От этого миллиарды зависят.
Того же Дерипаски (физик по образованию, кстати).
...А неубитые медведи делили чьи-то шкуры с шумом.
Боюсь, мы поздно осознали, к чему всё это приведёт.
Татарин> Углерод сгорает просто от кислорода, который выделяется на электроде, это сгорание - побочный и никому ненужный эффект. Почему я и удивился, что так много.
Нужный, нужный... связывание кислорода в CO2 упрощает конструкцию электролизёра, который иначе бы пришлось герметизировать.
Кстати, в хлорном процессе анод нерасходуемый, и на Луне это одно окупает геморрой - кокс-то на Луне брать негде!
Нужный, нужный... связывание кислорода в CO2 упрощает конструкцию электролизёра, который иначе бы пришлось герметизировать.
Кстати, в хлорном процессе анод нерасходуемый, и на Луне это одно окупает геморрой - кокс-то на Луне брать негде!
Б.г.> Нужный, нужный... связывание кислорода в CO2 упрощает конструкцию электролизёра, который иначе бы пришлось герметизировать.
Герметизировать? Кислород всё равно нужно отводить.
Б.г.> Кстати, в хлорном процессе анод нерасходуемый,
Собссно, и для криолита есть т.н. "нейтральные" электроды, несгораемые и нерасходуемые. Типа, хи-тек, но есть.
Что забавно: существует техпроцесс, тоже хлорный, электролизного восстановления железа из руды. Для Земли некошерно, ибо электричество из того же угля, а для Луны - самое оно.
Герметизировать?
Кислород всё равно нужно отводить.Б.г.> Кстати, в хлорном процессе анод нерасходуемый,
Собссно, и для криолита есть т.н. "нейтральные" электроды, несгораемые и нерасходуемые. Типа, хи-тек, но есть.
Что забавно: существует техпроцесс, тоже хлорный, электролизного восстановления железа из руды. Для Земли некошерно, ибо электричество из того же угля, а для Луны - самое оно.
...А неубитые медведи делили чьи-то шкуры с шумом.
Боюсь, мы поздно осознали, к чему всё это приведёт.
Татарин> Восстановление углеродом алюминия? Не, это фантастика.
прокаливанием соды с углем даже натрий можно получить. По интеу ходит это:
Сдвиг химического равновесия!
Не, это фантастика. прокаливанием соды с углем даже натрий можно получить. По интеу ходит это:
ще недавно считалось, что алюминий как весьма активный металл не может встречаться в природе в свободном состоянии, однако в 1978 в породах Сибирской платформы был обнаружен самородный алюминий – в виде нитевидных кристаллов длиной всего 0,5 мм (при толщине нитей несколько микрометров). В лунном грунте, доставленном на Землю из районов морей Кризисов и Изобилия, также удалось обнаружить самородный алюминий. Предполагают, что металлический алюминий может образоваться конденсацией из газа. Известно, что при нагревании галогенидов алюминия – хлорида, бромида, фторида они могут с большей или меньшей легкостью испаряться (так, AlCl3 возгоняется уже при 180° C). При сильном повышении температуры галогениды алюминия разлагаются, переходя в состояние с низшей валентностью металла, например, AlCl. Когда при понижении температуры и отсутствии кислорода такое соединение конденсируется, в твердой фазе происходит реакция диспропорционирования: часть атомов алюминия окисляется и переходит в привычное трехвалентное состояние, а часть – восстанавливается. Восстановиться же одновалентный алюминий может только до металла: 3AlCl ® 2Al + AlCl3. В пользу этого предположения говорит и нитевидная форма кристаллов самородного алюминия. Обычно кристаллы такого строения образуются вследствие быстрого роста из газовой фазы. Вероятно, микроскопические самородки алюминия в лунном грунте образовались аналогичным способом.
В конце 70-х гг. XX в. немецкие химики решили проверить, могли ли в древности получить алюминий восстановлением углём. Они нагревали в глиняном тигле до красного каления (800 °С) смесь глины с угольным порошком и поваренной солью (хлоридом натрия) или поташом (карбонатом калия). Соль была получена из морской воды, а поташ — из золы растений: учёные решили использовать только те вещества и методы, которые были доступны в древности. Через некоторое время на поверхности тигля всплыл шлак с шариками алюминия! Выход металла был мал, но не исключено, что именно таким путём древние металлурги получали «металл XX века».
Сдвиг химического равновесия!
1865 год - первый полет человека в Космос!
Б.г.>> Нужный, нужный... связывание кислорода в CO2 упрощает конструкцию электролизёра, который иначе бы пришлось герметизировать.
Татарин> Герметизировать? Кислород всё равно нужно отводить.
Ну, да, и одно дело - отводить чистый кислород с температурой за тыщу градусов, и совсем другое - отводить такой же горячий, но углекислый газ.
Б.г.>> Кстати, в хлорном процессе анод нерасходуемый,
Татарин> Собссно, и для криолита есть т.н. "нейтральные" электроды, несгораемые и нерасходуемые. Типа, хи-тек, но есть.
но как отводить горячий кислород? и как делать стык холодных тоководов и горячего анода?
Татарин> Герметизировать?
Кислород всё равно нужно отводить.Ну, да, и одно дело - отводить чистый кислород с температурой за тыщу градусов, и совсем другое - отводить такой же горячий, но углекислый газ.
Б.г.>> Кстати, в хлорном процессе анод нерасходуемый,
Татарин> Собссно, и для криолита есть т.н. "нейтральные" электроды, несгораемые и нерасходуемые. Типа, хи-тек, но есть.
но как отводить горячий кислород? и как делать стык холодных тоководов и горячего анода?
Б.г.> Ну, да, и одно дело - отводить чистый кислород с температурой за тыщу градусов, и совсем другое - отводить такой же горячий, но углекислый газ.
Как отводить? Ясен пень оксид надо поставить тугоплавкий, который уже нахватался кислорода по самые яйца. CaO, MgO, три копейки пучок. Al2O3 ха ха. А вот углерод сгорает, это же экзотермическая реакция, горение угля. Он и на воздухе неслабо греется, а тут горит в кислороде.
Как отводить? Ясен пень оксид надо поставить тугоплавкий, который уже нахватался кислорода по самые яйца. CaO, MgO, три копейки пучок. Al2O3 ха ха. А вот углерод сгорает, это же экзотермическая реакция, горение угля. Он и на воздухе неслабо греется, а тут горит в кислороде.
Б.г.> Ну, да, и одно дело - отводить чистый кислород с температурой за тыщу градусов, и совсем другое - отводить такой же горячий, но углекислый газ.
Тем не менее, проблема в целом решена.
Б.г.> но как отводить горячий кислород? и как делать стык холодных тоководов и горячего анода?
Я не технолог алюминиевого производства, но как-то это делают - благородные металлы помогают.
Тем не менее, проблема в целом решена.
Б.г.> но как отводить горячий кислород? и как делать стык холодных тоководов и горячего анода?
Я не технолог алюминиевого производства, но как-то это делают - благородные металлы помогают.
...А неубитые медведи делили чьи-то шкуры с шумом.
Боюсь, мы поздно осознали, к чему всё это приведёт.
TEvg-2> Как отводить? Ясен пень оксид надо поставить тугоплавкий, который уже нахватался кислорода по самые яйца.
Сам электрод должен быть проводящим.
Сам электрод должен быть проводящим.
...А неубитые медведи делили чьи-то шкуры с шумом.
Боюсь, мы поздно осознали, к чему всё это приведёт.
Татарин> Сам электрод должен быть проводящим.
Ну тогда охлаждать электрод. Он не обязан контактировать с расплавом.
Ну тогда охлаждать электрод. Он не обязан контактировать с расплавом.
Copyright © Balancer 1997..2018
Создано 13.05.2015
Связь с владельцами и администрацией сайта: anonisimov@gmail.com, rwasp1957@yandex.ru и admin@balancer.ru.
Создано 13.05.2015
Связь с владельцами и администрацией сайта: anonisimov@gmail.com, rwasp1957@yandex.ru и admin@balancer.ru.
