2.1.3 Одержання алюмінію з його окису

                Електролітичне відновлення окису алюмінію, розчиненого в розплаві на основі кріоліту, здійснюється при 950-970°С у електролізері. Електолізер складається з футерованої вуглецевими блоками ванни, до поду якої підводиться електричний струм (рис.2.2).

 

 

                Рідкий алюміній, що виділився на поді, служить катодом  важче розплаву солі електроліту, тому збирається на вугільній основі, звідки його періодично відкачують. Зверху в електроліт занурені вугільні аноди, які згоряють в атмосфері алюмінію, що виділяється з окису кисню, виділяючи  окис  вуглецю  (СО)  або двоокис вуглецю  (СО2) (рис. 2.3) . На практиці знаходять застосування два типи анодів:

 

 

                а)            аноди, що само обпалюються, складаються із брикетів, так званих "хлібів" маси Зедерберга (малозольне вугілля з 25-35% кам'яновугільного пеку), набитих в алюмінієву оболонку; під дією високої температури анодна маса обпалюється (спікається); 

                б)            обпалені, або "безперервні", аноди з більших вугільних блоків (наприклад, 1900,600,500 мм масою близько 1,1 т).

                Сила струму на електролізерах становить 150000 А. Вони включаються в мережу послідовно, тобто  виходить система (серія) - довгий ряд електролізерів.

                Робоча напруга на ванні, що становить 4-5 В, значно вища напруги, при якій відбувається розкладання окису алюмінію, оскільки в процесі роботи неминучі втрати напруги в різних частинах системи.

                Окис алюмінію перетворюється спочатку у хлорид алюмінію. Потім у щільно ізольованій ванні відбувається електроліз АlСl3, розчиненого в розплаві солей КСl, NaCl. Хлор, що виділяється при цьому, відсмоктується й подається для вторинного використання; алюміній осаджується на катоді.

                Перевагами даного методу перед існуючим електролізом рідкого кріолітоглиноземного розплаву (А12О3, розчинений в кріоліті Na3Al6) вважають: економію до 30% енергії; можливість застосування окису алюмінію, що не придатний для традиційного електролізу (наприклад, АlО3 з високим вмістом кремнію); заміну дорогого кріоліту більш дешевими солями; зникнення небезпеки виділення фтору.