Общие сведения о металлургии алюминия
Из всех легких металлов наибольшее применение получил алюминий, который по масштабам производства и значению занял ведущее место в цветной металлургии. Это объясняется широким его распространением в природе и ценными свойствами.
Алюминий — металл серебристо-белого цвета, с удельным весом 2,7 (т. е. почти в три раза легче железа и меди) и с высокой электропроводностью. Температура плавления 659°, кипения 2497°. Поверхность алюминия на воздухе покрывается тончайшей плотной пленкой окиси, препятствующей его коррозии.
Алюминий широко применяется в электропромышленности для изготовления проводов и обмоток моторов, в химической промышленности для изготовления различных сосудов и аппаратуры для хранения и производства органических кислот, спиртов, жиров, масел и ряда других веществ, в пищевой промышленности для изготовления аппаратуры. Из алюминия изготовляют также мебель, посуду, краски и мн: др. Широкое применение нашел алюминий в строительстве.
В металлургии алюминий часто используется для проведения восстановительных и рафинировочных процессов благодаря способности его активно соединяться с кислородом.
Способность алюминиевых порошков быстро сгорать, развивая при этом температуру до 3000°, используется в алюминотермии для составления термитных смесей, применяемых при сварке рельсов и балок.
Широкое применение находит сплав алюминия с медью, магнием и марганцем, называемый дуралюмином, а также сплав с кремнием, называемый силумином. Сплавы обладают лучшими механическими свойствами, чем чистый алюминий и успешно применяются в машиностроении, самолете- и автостроении. Эти области являются крупнейшим потребителем сплавов на алюминиевой основе.
Плавленая окись алюминия — корунд используется как абразивный материал, хлористый алюминий применяется при переработке нефти как катализатор, а алюминиевые квасцы широко применяются в бумажной, текстильной и кожевенной отраслях промышленности.
Алюминий был впервые выделен в 1825 г., датским физиком Г. Эрстедом, но лишь в 1845 г. его свойства были изучены Велером. В 1911 г. было произведено всего 11 000 т алюминия.
Работы русского физико-химика Н.Н. Бекетова, опубликованные в 1865 г., показали возможность извлечения алюминия из криолита вытеснением его магнием. Этот способ в течение ряда лет в прошлом веке использовался в Германии.
В 1886—1888 гг. был разработан процесс электролиза крио-лито-глиноземных расплавов, чем было положено начало современной алюминиевой промышленности.
В 1899 г. Байером был предложен простой и дешевый способ получения глинозема из бокситов, который и до настоящего времени является основным во всем мире.
В настоящее время из алюминиевых руд сначала получают глинозем, из которого затем алюминий извлекают путем электролиза Аl2О3 в расплаве фтористых солей. Поэтому производство алюминия включает получение глинозема и криолита с последующим электролитическим восстановлением алюминия.
Алюминиевая промышленность в нашей стране начала развиваться после Октябрьской революции на базе Тихвинского месторождения бокситов с постройкой Волховского и Днепровского заводов.
В последующее время алюминиевые заводы были построены в разных районах нашей страны, и молодая алюминиевая промышленность России заняла одно из первых мест в мире. Широкое развитие энергетической базы в шестом пятилетии способствует еще более бурному росту энергоемкого алюминиевого производства.