14. Мавзу. Alyuminiy va uning qotishmalari

14. МАВЗУ. ALYUMINIY VA UNING QOTISHMALARI
Alyuminiy tabiatda keng tarqalgan metall hisoblanib, u yer qobig‘ining 7,45 % ini tashkil etadi. Alyuminiy tog‘ jinslarida Al₂O₃ va Al (ON)₃ birikmalari holatida bo‘ladi.

Asosiy alyuminiy rudalariga boksit, kaolin, alunit, nefelin minerallari kiradi. Bu minerallarning kimyoviy tashkil etuvchilari 5.2 –jadvalda keltirilgan.

Alyuminiy birikmalaridan alyuminiy olish jarayoni ikki bosqichga ajratiladi:

• 
  alyuminiy rudalaridan alyuminiy oksidi olish;
  
• 
  alyuminiy oksidlaridan alyuminiy olish.
  

Alyuminiy rudalaridan alyuminiy oksidi olish. Tabiiyki, rudaning tarkibidagi begona jinslarning o‘lchami va miqdorlari turlicha bo‘ladi. Shu bois alyuminiy rudalaridan alyuminiy oksidi olish usullari ham turlichadir:

• 
  ishqorli usul;
  
• 
  kislotali usul;
  
• 
  elektrotermik usul.
  

5.2–jadval

Alyuminiy rudalarining kimyoviy tashkil etuvchilari

Mineral nomi	Kimyoviy tashkil etuvchilari, %
	Al2O2	Fe2O3	SiO2	TiO2	CaO	H2O	Na2O+K2O3	SO3
Boksit	30–57	16–35	3–13	2–4	3	10–12	–	–
Kaolin	37–40	1,5	36–45	–	–	15–20	–	–
Alunit	20–21	4-5	41–42	–	–	6–7	4,5–5,0	22–23

Ishqorli usulda dastlab boksit maxsus pechda qizdirilib, keyin maxsus tegirmonlarda kukun holiga kelguncha maydalanadi. So‘ngra unga ma’lum miqdorda soda va ohaktosh kukunlari qo‘shilib aralashma hosil qilinadi. Bu aralashma bo‘yi 80–150 m, diametri 2,5–5 m li sekin aylanuvchi barabanli pechda 1100°C haroratgacha qizdiriladi.

Olingan massa maxsus bakda 60°C haroratli suv bilan ishlanadi. Natijada natriy alyuminat va natriy ferritlar suvda eriydi, kalsiy silikat esa suvda erimay, bak tagiga cho‘kadi. Keyin esa bu eritma bakdan chiqarilib, maxsus idishda gidrolizlanadi. Bunda natriy ferrit temir (III) –gidroksid tarzida cho‘kib ajraladi. Qolgan eritma suv quyilgan maxsus idishda karbonat angidrid bilan ishlanib, alyuminiy gidroksidi olinadi. Alyuminiy gidroksidi cho‘kma tarzida ajraladi, natriy karbonat esa eritmada qoladi. Alyuminiy gidrooksid idishdan olinib, filtrlanadi, so‘ngra aylanadigan qiya pechda 950–1200 °C haroratgacha qizdiriladi. Bunda u parchalanib alyuminiy oksidi hosil bo‘ladi.
Alyuminiy oksidlaridan alyuminiy olish.Alyuminiy oksididan alyuminiy elektroliz yo‘li bilan olinadi. Jarayonni boshqarish uchun elektrolizyorga 90–94 % kriolit, 6–-10 % giltuproq kiritilib, tok zanjiriga ulanadi. Bunda zanjirdan 4–10 V li 7500–15000 A tok o‘tadi va elektrolit 950–1000°C haroratgacha qizib suyuqlanadi.

Katodga borib alyuminiy kationlari zaryadsizlanadi va vanna tubiga suyuq alyuminiy yig‘iladi. Yig‘ilayotgan alyuminiy har 3–4 sutkada chiqarib turiladi.

O‘rtacha 1 tn alyuminiy olish uchun 2 tn alyuminiy oksidi, 0,1 tn kriolit, 0,6 tn anod massasi va 17000–18000 kWt/soat energiya sarflanadi.

Davlat standartlariga ko‘ra ishlab chiqarilayotgan alyuminiylar uch guruhga ajratiladi:

• 
  I guruhga juda sof alyuminiy kiradi, sofligi 99,999 % dan kam bo‘lmaydi va A–999 ko‘rinishda markalanadi;
  
• 
  II guruhga sof alyuminiy kiradi va A–995, A–99, A–97, A–95 ko‘rinishda markalanadi;
  
• 
  III guruhga texnik sof alyuminiy kiradi va A–85, A–8, A–7, A–6, A–5, A–0, A–E va A ko‘rinishda markalanadi. A markali alyuminiyda qo‘shimchalar miqdori 1 % gacha yetadi.
  

Alyuminiy qotishmalari. Alyuminiyni Cu, Si, Mg, Mn va boshqa elementlar bilan hosil qilgan birikmalari alyuminiy qotishmalari deyiladi. Alyuminiy qotishmalari puxtalik, texnologik xossalarining yaxshiligi, korroziyabardoshlik, texnik ishlovga moyillik kabi o‘ziga xos xossalarga ega. Shu bois ular mashinasozlik, samolyotsozlik, aloqa (radiotexnika, elektrotexnika, kompyuter va ofis jihozlari va shu kabilar) va energetika (kabel ishlab chiqarish) sanoatlarida ko‘p ishlatiladi. Kimyoviy tarkibiga qarab alyuminiy qotishmalari duralyuminiy, avial va siluminlarga ajratiladi.