Tabiatshunoslik va uni o‘qitish metodikasi fanidan yozma oraliq nazorat ishi №14 1 – topshiriq

Глинозём ишлаб чиқариш. Тоза алюминий оксиди AI₂O₃ – глинозём – алюминийни олишда асосий хом ашё ҳисобланади. Техник глинозём сифатини баҳолашда унинг физик хусусиятлари: намлик, зичлик, солиштирма оғирлиги, гранулометрик таркиби ва ҳоказоларга ата эътибор берилади. Бу хусусиятларга боғлиқ жараёнларга глинозёмни жўнатиш, электролизёрларга юклаш ва электролиз жараёнлари киради.
Ҳозирда деярли ҳамма глинозём ишқорий усуллар билан олинади. Ишқорий усул ўз навбатида гидрокимёвий, термик, аралаш усулларга бўлинади.
Глинозёмни Байер усули бўйича олиш. Байер усули гидрокимёвий усулларга киради. Байер усули асосида қайтар кимёвий реакция ётибди:
AI(OH)₃ + NaOH ↔ NaAIO₂ + 2H₂O (1)

Дастлабки руда натрий оксиди билан ишланганда (эритилганда) бу реакция ўнг томонга, яъни алюминий эритмага натрий алюминий кўринишида ўтади. Олинган эритмалар парчаланганда реакция тескари йўналишда боради ва кристалл алюминий гидрооксиди ҳосил бўлиши билан алюминийли эритма гидролизланади. Байер усулида ишқор бўйича бутун технологик цикл ёпиқ. Юқори сифатли таркибида кремнезём миқдори кам бўлган бокситларни қайта ишлаш учун Байер усули ишлатилади. Дастлаб боксит майдаланади, сўнгра концентрланган ишқор эритмаси муҳитида янчилади. Кейинчалик бўтана алюминий оксидини эритмага ўтказиш учун эритилади. Бокситларни эритганда эримайдиган натрий гидроалюмосиликати кўп миқдорда тўпланиб қолишига йўл қўйилмайди, чунки бу қайтариб бўлмайдиган қимматли ишқор йўқолишига ва эритмага алюминий кам ўтишига олиб келади. Шу сабабли таркибида кремнезём миқдори кўп бўлган бокстиларни Байер усули билан қайта ишлаш мақсадга мувофиқ эмас. Бокситларни эритиш учун 180-240⁰С дан кам бўлмаган ҳарорат талаб этилади. Бундай шароитда сувли эритмаларнинг тўйинган буғ босими атмосфера босимига қараганда, анча юқори бўлади. Эритишда ҳосил бўладиган алюминийли эритмалар парчаланишга мойил, яъни улардан қайтадан алюминий гидрооксиди ажралиб чиқади. Алюминийли эритмаларнинг бардошлиги, амалиётда каустик модуль α_к билан характерланадиган ортиқча ишқорга боғлиқ. Каустик модуль Na₂O:AI₂O₃ нинг ата нисбати билан ифодаланади ва қайтарилган эритмада унинг миқдори (3,5-4) бўлиши керак. Каустик модуль қанча ата бўлса, алюминийли эритма шунча бардошли бўлади ва эритиш тез боради. Алюминийли эритма шламдан одатда қуюлтириш, кейинчалик майда заррачалардан тозалаш учун фильтрация ўтказилади.

Қуюлтиргичдан чиқарилган шлам қарама-қарши оқим принципи бўйиа кўп марта ювилади, бу уни алюминат эритмаларидан тўлиқ ювиш ва юқори концентрацияли сувлар олиш имконини беради. Ювилган қизил шлам чиқитхонага чиқариб юборилади. Қуюлтиришдан кейинги алюминатли эритма босим остида ишлайдиган фильтрларда қайта ишланади. Кейин эритма парчаланиш (декомпозиция) га юборилади.
Парчалаш жараёнини ўтказишдан мақсад AI(OH)₃ эритмасини кристаллизациялашдир. Унинг асосида жараён шароитида ўнгдан чапга (1) реакциянинг қайтарилиши ётади. Алюминатли эритмани парчалаш жараёнини амалга ошириш учун эритмани суюқлантириш, уни совутиш, «затравка» (олдин олинган алюминий гидрооксидининг майда кристаллари) ни киритиш ва йирик кристаллар ҳосил қилиш учун бўтанани 50-90 соат давомида аралаштириш керак. Парчалаш натижасида олинган эритма ва турли катталикдаги алюминий гидрооксиди кристаллари қуюлтиришга юборилади. Гидрооксидни эритмадан ажратиш учун ва гидрооксидни синфлаш учун гидросепараторлар, гидроциклон ва қуюлтиргичлардан фойдаланилади; қуюлтирилган бўтана фильтрланади ва барабанли – вакуум фильтрларда ювилади. Бўтана синфлашдан сўнг, алюминий гидрооксидининг икки синфи (фракция) ва эритма олинади. Заррачалари ўлчами 40-100 мкм дан катта бўлмаган йирик фракция кальцинацияга юбориладиган гидрооксидли маҳсулот ҳисобланади, майда заррали фракция эса алюминатли эритмаларни парчалашда затравка сифатида ишлатилади. Гидрооксид ажратиб олингандан сўнг, ҳосил бўлган эритма оқава сувлар билан бирлаштирилиб буғлантиришга юборилади. Алюминий гидрооксидининг йирик фракцияси ювилгандан ва фильтрлангандан сўнг, глинозем олишнинг сўнгги босқичи – кальцинацияга юборилади. Кальцинация жараёнининг мақсади – гидрооксидни сувсизлантиришдир.