Bài giảng Sản xuất nhôm

TRƯỜNG THPT PHÚ NHUẬNGV :Nguyễn Thị Kim VânKÍNH CHÀO QUÍ THẦY CÔKIỂM TRA BÀI CŨ	a. Nước dư	 b. H2O dư và nK  nAl	c. Nhơm tan hồn tồn trong nước	d. H2O dư và nAl > nK 1) Xác định kim loại M biết M tạo ion M3+ cĩ cấu hình electron của 10Ne a.Cr	 b. K	c. Al	d. Fe2) Khi cho hỗn hợp (K, Al) vào nước thấy hỗn hợp tan hết, chứng tỏ:	 a. Cho dd AlCl3 vào dd NaOH dưb. Cho dd Al2(SO4)3phản ứng với dd Ba(OH)2 đủc. Cho dd NaAlO2 vào dd HCl dưd. Cho dd Al2(SO4)3 vào dd NH3 dư3) Để kết tủa hồn tồn Al(OH)3 cĩ thể dùng cách nào sau :SẢN XUẤT NHƠMI. NHÔM TRONG TỰ NHIÊNAl chỉ tồn tại ở dạng hợp chấtQuặng Boxit: Al2O3.nH2OCriolit: 3NaF.AlF3Đất sét: Al2O3. 2SiO2. 2H2OMica: K2O.Al2O3.6SiO2MỘT SỐ QUẶNG NHÔMQUẶNG BOXIT Ở BẢO LỘC –LÂM ĐỒNGMỘT SỐ QUẶNG NHÔM Mica: K2O.Al2O3.6SiO2MỘT SỐ QUẶNG NHÔM Đất sét: Al2O3. 2SiO2. 2H2ONước ta có 1 trữ lượng lớn quặng Boxit ở : Miền Bắc: Mỏ Quang Lăng, Đồng Đăng, Lạng Sơn, Tuyên Quang, Sơn La, Lai Châu, Hải Hưng, Nghệ Tĩnh. Miền Nam : Hồ Nam Phương ( Bảo Lộc) có quặng Boxit lộ thiên  ở đây có nhà máy sơ chế quặng.NHÀ MÁY SẢN XUẤT NHÔMII. SẢN XUẤT NHÔMKhử ion Al3+ trong hợp chất thành Al	 Al3+ + 3e Al1. Nguyên tắc: Điện phân Al2O3 nĩng chảy2. Phương Pháp3) Nguyên liệu: 4) Qui trình sản xuất: A- Tinh chế Al2O3 trong quặng Boxit Quăng Boxit cĩ lẫn tạp chất: 	 	 Al2O3 lẫn Fe2O3 và SiO2Boxit Al2O3.nH2O , Fe2O3 , SiO2Nghiền mịn+ ddNaOH đđ,180oCdd NaAlO2 Na2SiO3Fe2O3 ( lọc tách)Dd NaHCO3Na2SiO3Al(OH)3900oCH2O Al2O3Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2OSiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2ONaAlO2 + CO2 + H2O = Al(OH)3+ NaHCO3+ CO2 (dư) + H2O 900oC 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2OAl2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2OSiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2ONaAlO2 + CO2 + H2O = Al(OH)3 + NaHCO3900oC 2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O Không dùng HCl vì : đắt HCl hòa tan Al(OH)3  Dùng CO2 + H2O vì : rẻ không hòa tan Al(OH)3 Đpnc hỗn hợp gồm : Al2O3 + criolit Na3[AlF6] Làm giảm tonc Al2O3 từ 2060oC xuống 900oC ( tiết kiệm nhiên liệu) Tăng nồng độ ion chất lỏng dẫn điện tốt hơn Al2O3 nóng chảy tiết kiệm điện năng tiêu thụ. Chất lỏng có tỷ khối < dAl  nổi trên mặt ngăn cản Al nóng chảy sinh ra không bị oxi hóa.B- Chuẩn bị chất điện li nĩng chảyTHÙNG ĐỰNG BẰNG THÉPNHÔM LỎNGNHÔM LỎNGNHÔM + CRIOLITANỐTCATỐTC- Quy trình sản xuất Cực âm (Catot) của thùng điện phân là tấm than chì nguyên chất được bố trí ở đáy thùngCực dương (anot) là những khối than chì, cĩ thể chuyển động theo phương thẳng đứngNhiệt tỏa ra đủ để duy trì nhiệt độ cao hơn nhiệt nĩng chảy của chất điện li nóng chảy Al2O3 = 2Al3+ + 3O2 Catod ()	 Anod (+) Al3+	 O2 Al3+ + 3e  Al 2O2  4e  O2 ( QT khử) (QT oxi hóa) đpnc 2Al2O3 = 4Al + 3O2 (có vách ngăn) Sơ đồ điện phân Lưu ý:*Nhơm nĩng chảy ở đáy thùng điện phân được lấy ra ngồi.* Ở Anot: O2 thốt ra sẽ tác dụng Cacbon làm anot mịn dần. Vì vậy trong quá trình điện phân phải hạ thấp dần Anot.* Sản xuất nhơm cĩ độ nguyên chất 99,4 % - 99,7%2 Al2O3 đpnc 4Al + 3O2Criôlitco2co2AlĐịnh mức kỹ thuật Để sản xuất được 1 tấn Al cần dùng: 2 tấn Al2O3 hay 4,5 tấn quặng 70kg criolit 500kg than chì 20.000kw điện Sử dụng dòng điện 1 chiều với I=50.000 100.000A U=5VNhôm nóng chảyNồi, chảo Bàn ghế Máy bayMáy vi tínhTàu XÔCỦNG CỐ	1) Trong cơng nghiệp Nhơm được sản xuất từ quặng Boxit :	a. Bằng pp thuỷ luyện	b. PP nhiệt luyện 	c. Trong lị cao	d. PP điện phân nĩng chảy 2) Khi sản xuất nhơm bằng PP điện phân thì cực dương bị mịn dần do xảy ra phản ứng hĩa học:a. Fe + O2 → Fe3O4	 b. Fe + Cl2 → FeCl3c. C + O2 → CO2 và CO2 + C → CO	d. ở nhiệt độ cao điện cực bị nĩng chảy một phần.3)Để sản xuất 1 tấn Al, H= 100% Khối lượng Al2O3 cần là	a. 0,5 tấn	b. 1,89 tấn	c. 0,05 tấn	d. 8,9 tấn4) Để tách Nhơm ra khỏi hỗn hợp bột gồm : Al, Mg, Zn cĩ thể dùng hố chất nào sau đây:	a. H2SO4 lỗng	b. dd NH3	c. H2SO4 đặc, nguội	d. dd NaOH, CO2 5) Để tách Al2O3 ra khỏi hỗn hợp Al2O3 và CuO mà khơng làm thay đổi khối lượng cĩ thể dùng các hố chất sau:a. dd HCl ,dd NaOH	 b. H2Oc. dd NH3	d. dd NaOH , CO26) Phân biệt Mg, Al, Al2O3. Ta dùng thuốc thử nào sau đây:a. H2Ob. dd NaOHc. dd HCld. dd K2CO3	 7) Cho sơ đồ sau: Al2O3  X  Y  NaAlO2 X,Y cĩ thể là: 	a. AlCl3, Al 	b. AlCl3, Al(OH)3 	c. Al, AlCl3 	d. Al(NO3)3, Al2O3