[공학]Al2O3의 제조법

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목차

1. 알루미늄 제련
2. Al2O3의 제조
3. Al 의 전해제련
4. Al의 정련

본문내용

1. 알루미늄 제련

1. 알루미늄 자원
1. 원광석
⑴ 보크사이트(bauxite) - 보크사이트광은 Al2O3․H2O와 Al2O3․3H2O가 혼합한 Al2O3․xH2O를 주구 성으로 하는 광석이다. 보크사
이트 중에 함유되어 있는 주된 불순물이 Bayer 법 및 전해에 미치는 영향은 다음과 같다.

• Si : 석영으로 존재하고 있는 SiO2는 Bayer 법의 축출공정에서 불용해성이지만 규산염으로 존재할 때 일부는 규산
Al소다를 생성하여 침전하고 Fe2O, TiO2 등과 같이 적이 중에 제거되나 Al2O3와 소다의 손실을 초래하게 된다.
반응성 규산량은 광석에 따라 다르며 일반적으로 7%이상의 반응성 규산을 함유하고 있는 보크사이트를 Bayer
법으로 처리하는 것은 경제적으로 불리하다.
• Fe : 3가의 Fe자체는 유해한 불순물이 아니나 다량 존재하면 소다의 손실이 많아져 불리하다. 2가의 Fe는 탄산염으
로 되어있는 경우가 많으며 콜로이드상의 침전물을 생성하여 여과가 곤란하며 Al2O3를 불순하게 만들고 분해공
정에서 Al2O3의 석출속도를 감소시킨다.
• Ti : TiO2는 보통 알칼리 처리조건에서는 불용성이며 적니 중에서 제거되지만 NaOH의 농도가 지나치게 높을 때는
비교적 많이 용해된다.
• Be : 보크사이트 중에 소량 함유되어 있는데 이것은 알칼리추출액 중에 들어가나 바나듐염으로 제거 할 수 있다. 이
것이 Al2O3 중에 들어가면 전해로에 경고한 크러스크를 생성하는 원인이 된다.
• Ca : 보크사이트 중의 Ca함량은 1-2%에 달하는 것도 있으나 보통 0.4% 이하이며 추출액 중에는 들어가지 않는다.
오히려 용액 중의 탄산염을 제거하기 위해 첨가하는 일이 있다.


2. Al2O3의 제조

1. 알루미나
알루미나의 형태는 주로 α-Al2O3와 γ-Al2O3이고 γ-Al2O3은 900℃ 이상으로 가열하면 점차로 안정한 α-Al2O3가 되며 1200℃에서 변태가 완료된다. γ형은 α 형에 비해서 비중이 작고 활성이 크며, 흡습 습착성이 크며 빙정석에 용해성도 높다. 따라서 전해용에 용해성으로 볼 때는 γ형이 좋으나 γ형은 흡습성이 있기 때문에 분말이 덩어리가 되기 쉬우며 덩어리가 되면 용해성을 해치기 때문에 1200℃정도로 하소하여 대부분이 α형이 되게 하고 γ형이 약간 남은 정도의 것이 좋다.

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