Нефть и песок О стали Компрессор - подбор и ошибки Из истории стандартизации резьб Соперник ксерокса - гектограф Новые технологии производства стали Экспорт проволоки из России Прогрессивная технологическая оснастка Цитадель сварки с полувековой историей Упрочнение пружин Способы обогрева Назначение, структура, характеристики анализаторов Промышленные пылесосы Штампованные гайки из пружинной стали Консервация САУ Стандарты и качество Технология производства Водород Выбор материала для крепежных деталей Токарный резец в миниатюре Производство проволоки Адгезия резины к металлокорду Электролитическое фосфатирование проволоки Восстановление корпусных деталей двигателей Новая бескислотная технология производства проката Синие кристаллы Автоклав Нормирование шумов связи Газосварочный аппарат для тугоплавких припоев
Главная --> Промиздат -->  Абразионные материалы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 ( 83 ) 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143

С. Ф. Малявкиным была предложена следующая их классификация:

Сорт прима SiO.< 10%; AUG. > 50%;

I сорт AUO, : 81Эг> 3; А1,0, > 50% п SiO,<15%

II АЦО, : SiO,> 2; AUO, > 40%и SiOa<20%

111 А1,0. : S10,> 1; AljO, > 35%.

На основании этой классификации запасы бокситов тихвинского района представляются в следующем виде: сорт прима 373 000 т,

1 сорт 600 600 т, и сорт 705 100 т, III сорт

2 420 700 т. Помимо этого, есть указания на нахождение бокситов в Рязанской губ. (Раненбургский уезд) и в пермском районе (Журавлинское месторождение). Оба эти района пока остаются неисследованными. В виду этого развитие алюминиевой промышленности в СССР молсет планироваться лишь на использовании бокситов тихвинского района, примерно, следующего среднего состава: А12Оз<50% и Si02>15%, чему будет отвечать смесь первых трех сортов бокситов. Т. к. тихвинские бокситы показывают сравнительно низкое содержание AlgOg и высокий % SiO2, то алюминиевое производство в CCCI прежде всего будет зависеть от применения рационального, с экономической точки зрения, способа переработки их на глинозем. В этом нанравлении ведутся работы в Ленинградском горном ин-те (исследование электротермического способа, состоящего в восстановительной плавке боксита на 25%-ный ферросилиций и алюминат бария, с последующей переработкой алюмината на AI2O3), в Ленинградском политехническом ин-те и в Ин-те прикладной химии (исследование известково-натрового способа, состоящего в спекании боксита с СаСОз и NagCOg, с последующим выщелачиванием массы и осаждением из щелоков AI2O3). Выбор того или другого способа определяет и местополонсение глиноземного завода: в первом случае-у Днепростроя (и тогда транспорт туда боксита), во втором-вблизи месторождения бокситов, в обоих случаях-электролитный завод у Днепростроя. Помимо этого, для установления алюминиевого производства необходимы организации производств фтористых соединений и электродов.

Лит.: Федотьев П. П., Электрометаллургия, вып. 2, П., 1923; Курдюмов А. П., К вопросам создания в России алюминиевого производства, Труды Ин-та прикл. минералог, и петрогр. , вып. 6 и 23, М., 1923 и 1926; Труды I Всесоюзн. совещ. по цветным металлам, Л1., 1925; Левенштейн, Алюминий. Его производство и применение, Журнал хим. пром. , 4, М., 1927; Grard С, Laluminium et .ses alliages.P., 1920; AndersonRob. J., Metallurgy of Aluminium a. Aluminium Alloys, N. Y., 1925; Mortimer G., Aluminium, L., 1920; Debar R., Die Aluminium-Industrie. Braunscliweig, 1925.

АЛЮМИНИЯ СОЕДИНЕНИЯ. Соединения алюминия были известны улсе в древности. О применении квасцов (двойная соль сернокислого алюминия с сернокислым калием) в качестве протравы при окраске тканей упоминает Плиний в своей Historia Natura-lis. До 15 в. квасцы импортировались гл. обр. с Востока. Повидимому в конце 12 в. возникла первая европейская ф-ка на о-ве Ишия, близ Неаполя. В течение всего средневековья и вплоть до середины 19 в. квасцы были важнейшим соединением алюминия и единственным добывавшимся в заводском масштабе. Т. к. при большинстве техническ.

применений действующим началом является глинозем, то впоследствии вместо квасцов стали употреблять сернокислый алюминий, и в настоящее время они потеряли свое значение. С развитием производства металлич. алюминия важнейшими А. с. сделались: окись алюминия AI2O3 и сернокислый алюминий Al2(S04)3.

Общие свойства А. с. Во всех своих соединениях алюминий трехвалентен. Растворы солей его содержат бесцветный ион AI ;они относятся к слабым электролитам и сильно гидролизованы (см. Гидролиз).

Окись алюминия. Технически важнейшим соединением алюминия является окись его-глинозем (AI2O3), исходный материал для получения металлического алюминия. AI2O3 встречается в природе в кристаллическом состоянии в виде корунда, рубина, сапфира и наждака и входит в состав минерала-б о к с и т а. Расплавляя электрическим током чистые природные бокситы, в С.-А. С. Ш. готовят окись алюминия, ко-рая под названием ал у и да идет на изготовление шлифовальных камней и лабораторной посуды. В настоящее время AI2O3 добывается исключит, прокаливанием гидрата окиси алю.миния и получается при этом в виде белого порошка.

Гидрат окиси а л ю м и н и я А1(0Н)з получается при прибавлении водного аммиака к раствору соли алюминия в виде белого студенистого осадка, имеющего природу геля. Он может быть также получен в форме гидрозоля (см. Коллоиды). А1(0Н)з представляет одновременно слабое основание и слабую кислоту (имеет амфотерный характер), растворяясь как в к-тах, так и в щелочах. В последнем случае раствор содерлшт солеобразные соединения, именуемые алюминатами, напр. NajAlOg, NaAlOj. Как соли очень слабой кислоты алюминаты сильно гидролизованы и легко распадаются с выделением А1(0Н)з. Технич. способы добывания А1(0Н)з - важнейшего промелсуточного продукта при получении соединения алюминия-основаны на прокаливании боксита с содой или на обработке его едким натром. И в том, и в другом случае глинозем боксита дает со щелочью растворимый в воде а.Ч10минат натрия, к-рый потом разлагается с выделением гидрата окиси алюминия. Подробнее см. в ст. Алюминий. Гидрат окиси алюминия, как уже указано является промежуточным продуктом при добывании валшейших А. с. - глинозема и сернокислого алюминия.

Сернокислый алюминий AI2(804)3 ISH2O является важнейшей солью алюминия. Добывается он двумя способами: либо растворением в серной кислоте гидрата окиси алюминия, полученного одним из щелочных способов, либо непосредственным действием серной кислоты на боксит или каолин, по возможности не содержащих лселеза (кислый способ). Трудность при кислом способе заключается в рациональной очистке раствора сернокислого алюминия от лселеза. Несмотря на огромное количество патентов, задача эта до сих пор еще не разрешена. Этим



ii объясняется все большее вытеснение кислого способа щелочным. В наст, время все лучшие сорта сернокислого алюминия получаются растворением гидрата окиси алюминия в серной к-те. Частично обезвоженный гидрат окиси алюминия помещается в большой медный котел, содержащий вычисленное количество серной кислоты в С6° Вё. Нагревание ведется закрытым паром. После насыщения горячий раствор спускают в плоские свинцовые ящики, где при постоянном перемешивании происходит застывание. Полученные т. о. круп-Егые комья измельчают в дезинтеграторе и упаковывают в мешки. Сернокислый алюминий находит широкое применение при проклейке бумаги, в качестве протравы при крашении и в кожевенном производстве. Низшие сорта сернокислого алюминия употребляются в больших количествах в качестве коагулянта при очистке сточных вод. Промышленность предъявляет весьма строгие требования в смысле отсутствия железа в сернокислом алюминии. Содержание лселеза при проклейке бумаги не долнно превышать 0,2%, иначе бумага получает желтый оттенок; при применении же в качестве протравы уже 0,01% железа иногда значительно меняет оттенок окраски. Для этой области применения годятся поэтому лишь самые чистые сорта сернокислого алюминия. Почти столь же чистые препараты сернокислого алюминия употребляет и кожевенная промышленность, где он идет для дубления. Сернокислый алюминий служит также исходньпм материалом для изготовления других солей алюминия, из которых следует упомянуть применяемый в качестве протравы уксуснокислый алюминий.

Хлористый алюминий AICI3 получается в технике нагреванием алюминия в струе хлора в виде легко возгоняющихся белых кристаллов, к-рые осаждаются на*холодных частях аппарата. Реакцию ведут при t° темно-красного каления; алюминий берут в виде отбросов жести или в виде порошка (Aluminiumgries). Особый интерес представляет новый способ получения хлористого алюминия из глины, предложенный Бергером и Кюне. Смесь глины и пирита нагревают до 500°, затем прибавляют уголь и пропускают над раскаленной массой хлор. Образовавшийся хлористый алюминий улавливается и перерабатывается затем для получения металла алюминия по способу Бунзена электролизом, при чем освободившийся хлор снова поступает в производство. AlCl находит применение в качестве катализатора при синтезе сложных органических соединений (способ Фридель-Крафтса) и при крекинг-процессе (см.).

Фтористый алюминий AIF3 получается действием водного раствора плавиковой кислоты HF на глинозем; он находит применение в качестве плавня при добывании алюминия.

Двойная соль фтористого алюминия с фтористым натрием AlFg-SNaF образует минерал криолит (см.) и приготовляется в значит, количествах синтетически ( искусственный

криолит ), т. к. служит растворителем при электролизе окиси алюминия. Искусственный криолит получается смешиванием растворов фтористого алюминия и фтористого натрия в виде нерастворимого белого осадка.

Нитрид алюминия A1N получается нагреванием порошка алюминия в струе азота в виде голубоватой кристаллической массы; технически получается в электрической печи действием азота на смесь боксита и угля. Одно время на этот способ возлагали большие надежды, как на метод фиксации атмосферного азота, комбинированный с получением чистого глинозема (способ Серпека), т. к. A1N разлагается кипящей водой на гидрат окиси алюминия и аммиак: 2АШ-ЬбН20 = 2А1(ОН)з+ -Ь 2NH3. По позднейшим сведениям, способ Серпека, применявшийся в крупнозаводском масштабе, не вполне оправдал возлагавшиеся на него надежды. Добывание A1N ведется, по Серпеку, в больших вращающихся электрических печах, дл. до 60 - 80 ж и диам. в 3 - 4 ж. Для получения чистого глинозема нитрид алюминия кипятят в автоклаве (при давлении в 2 atm) с раствором алюмината натрия крепостью в 20° В6. Выделяющийся при этом аммиак улавливается и перерабатывается на соли аммония или на азотную кислоту. Глинозем переходит в раствор в виде алюмината и осаждается затем по способу Байера (см. Алюминий), а загрязнения остаются в осадке.

Квасцы. Сульфат алюминия дает с сульфатами щелочных металлов квасцы: общего состава:

Me2(S04).Al2(S04), 24Н2О, где Me-щелочный металл. Калиевые квасцы были известны уже в глубокой древности. Получаются они в настоящее время из г.11ин и боксита. После обжига, измельчения и просеивания глина обрабатывается в плоских освинцованных чашах серной к-той крепостью в 50° Вё при 70°. При этом осаждается кремнекислота, а сернокислый алюминий переходит в раствор. Разбавленный щелок упаривается, и затем прибавляется крепкий раствор соли калия. Выделяющиеся в виде тонкого белого порошка квасцы подвергаются повторной кристаллизации для очистки от железа. Технич. применение калиевых квасцов все более и более уменьшается. В последние годы стали, однако, в значительных количествах производить более дешевые натриевые квасцы, которые также употребляются в качестве протравы.

Производство А. с. в С.-А. С. Ш.

Соединения алюминия

Колич. завод.

Продукция в m

Аммонийные квасцы ......

Натриевые квасцы.......

Глинозем и гидрат окиси А., не

считая глинозема, перераба-

тываемого на алюминий . .

Хлористый алюминий, безвод-

ный и кристаллич......

Сернокислый алюминий технич.

Сернокислый алюминий, сво-

бодный от железа......

Другие соли алюминия.....

Итого . . . .

335 480



Производство А. с. Главнейшими производителями А. с. являются С.-А. С. Ш. и Германия. В 1925 г. продукция С.-А. С, Ш. составляла более 330 ООО т, стоимостью в 18 млн. р. Распределение этой продукции по различтшш соединениям алюминия дано выше в табл. (см. ст. 512 внизу).

Лит.: Федотьев П. П., Электрометаллургия, Петроград, 1923; Baerwinrt Е., Fr. Ullmanns Enzyklopadie der technischen Chemie, B. 1, В.- Wien, 1914; В e r g e A., Die Fabrikalion d. Tonerde, Halle, 1913. И. Казарновский.

A. c. в крашении и печатании применяются в качестве протрав для многих красителей всех волокнистых материалов. Некоторые А. с. находят примеиепие при мойке, валке и карбонизации шерстяных тканей, а также в специальной аппретуре (сообшение волокнистым материалам невоспламеняемости и водоупорности). Технически наиболее важными являются следующие А. с.

Квасцы. В продаже имеются калиевые Al2(S04)3-K2S04-24H20 (с 10,76% AlaOg), аммиачные А1г(804)з (NH4)a SO* 24 HgO (с 11,27% AlgOg) и натриевые квасцы Al2(S04)3-Na2S04-24 HgO. Чаще всего встречаются калиевые квасцы; т. к. действующим началом в них является А12(804)3, то часто пользуются сернокислым алюминием, тем более, что он в смысле чистоты (главн. обр. по содержанию солей железа) не уступает квасцам. Вообще в А. с, применяемых для крашения ализарином, соли железа должны отсутствовать. По данным Келлера и Л у иге, сернокислый алюминий, применяемый в качестве протравы в крашении, не должен содержать Fe более 0,001%, а применяемый в печати - не более 0,005%. Все, что будет сказано относит, применения сернокислого алюлшиия, относится также и к квасцам.

Сернокислый алюминий в виде А12(804)з-18Н20 (15,3% AI2O3) и А12(804)з-12 Н2О (18% AI2O3) применяют:

1) Для протравления шерсти при крашении ее ализарином. Для получения интенсивного красного цвета шерсть протравляют на-кипу IV2 часа 6-8%-ным сер-нокисльв! алюминием и 5-7%-пым винным камнем в 40-кратном количестве воды (по весу шерсти); с целью экономии винного камня, его частично заменяют щавелевой кислотой и тогда его берут 3%, а щавелевой кислоты 2%.

2) Для протравления шелка и хлопка при крашении их ализарином и другими протравными красителями растительного происхождения. Квасцы и сернокислый алюминий в виде средних солей для этой цели мало пригодны, т. к. при протравлении выделяется серная к-та, задерживающая протравление; поэтому пользуются их основными солями, получаемыми при действии на сернокислый алюминий соды и мела:

А1,(80,)з + NajCOs + НО AU(S04)2 (ОН). + NaSO, + CO.; AlCSOi), + гКаСОа + 2На0 -> Al,S04(OH)4 + гКаЗО. + 2COs.

Применяемое на практике большое число основных солей имеет различную основность : а) по данным ВА8Б\ для протравления шелка его обрабатывают в течение 10-15 м. основной солью сернокислого

т. Э. т. I.

алюминия, получаемой обработкой раствора 60 г квасцов и 6 г кристаллической соды в 1 л; шелк оставляют в этом растворе на 12 ч.; затем отжимают и, не промывая, обрабатывают в течение V4-V2 ч. холодным раствором растворимого стекла в 0,5° Вё, снова отжимают и промывают; б) при протравлении хлопка ( квасцовке ) сернокислым алюминием или квасцами поступают разно: например, по данным красочной фабрики Мейстер Луциус-Брюнинг, пряжу, предварительно маслованную ализариновым маслом, оставляют на ночь в растворе основного сернокислого алюминия, получаемого растворением 50 кг сернокислого алюминия в 375 л воды и прибавлением 1 кг таннина и 5 кг мела (после осаждения CaSOe раствор ставят на 5° Вё). После этого пряжу промывают и красят. При протравлении по новому способу хлопчатобумажную ткань, предварительно проплюсованную ализариновым маслом, плюсуют основным сернокислым алюминием в 12° В6, получаемым обработкой раствора 2Va кг сернокислого алюминия в 6 л воды раствором 700 г NagCOg в 4 л воды.

3) При отяжелении шелка по способу Нейгауза: между последними обработками шелка фосфорнокислым натрием и растворимым стеклом включают обработку сернокислым а.чюминием.

4) В аппретуре в качестве антисептического вещества.

5) Для получения иевоспламеняющихся хлопчатобумалспых изделий.

6) При крашении нек-рыми кислотными красителями в качестве вещества, снособ-ствующего более равномерному фиксированию красителей на волокне, а также при проявлении щелочного голубого вместо H2SO4.

7) При крашении нек-рыми основными красите.тями для замедления процесса выбирания их.

8) Для фиксирования дубильных веществ на хлопке - вместо сурьмяных соединений.

9) Для увеличения прочности окрасок нек-рых субстантивных красителей к действию воды (сейчас мало применяется).

Уксуснокислый алюминий А1(СНз-СОО)з получают путем растворения А1(0Н)з в уксусной к-те или обменным разложением сернокислого алюминия и уксуснокислого свинца РЬ(СНзСОО)2, при чем если на 1 молекулу первого взять 3 молекулы второго, то получится средний уксуснокислый алюминий:

АЬ(804), + ЗРЬ(СгН,02), 2А1(СаНзО0з+ЗРЬ8О.;

напр. 665 г А12(804)з и 1 137 г РЬ(С2Нз02)г растворяют порознь в 1 ООО см воды; затем полученные растворы сливают вместе и после осаждения РЬ804 фильтруют и ставят на 10° Вё. Уксуснокислый алюминий находит применение: 1) в качестве протравы при печатании хлопка, шерсти и шелка ализарином, 2) в качестве вещества, сообщающего волокнистым материалам водоупорность. Например хлопок или лен обрабатывают в течение 6 ч. в растворе А1(СНз-СОО)з (иногда применяют основные соли) в 3-4V2° Вё, отжимают, сушат и повторяют операцию еще раз, либо обрабатывают в течение Va часа при t° 60°



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 ( 83 ) 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143