Otrzymywanie tlenku glinowego metodą Grzymka

I. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się procesem otrzymywania tlenku glinowego metodą

Prof. J.Grzymka.

II. Wykonanie ćwiczenia:

2.1. Ługowanie spieku:

a)

odmierzyć w kolbie miarowej 60 ml roztworu wodnego sody (Na

2

CO

3

-2.8 g/l) i ługu

sodowego (NaOH – 2g/l) a następnie przelać do zlewki na 250 ml i podgrzać na
palniku gazowym do temperatury 75

0

C,

b)

odważyć 3 próbki, każda około 5 g spieku samo-rozpadowego (o zawartości: Al

2

O

3

-

14,5 % wag.) wsypać do zlewki i poddać procesowi ługowania, używając mieszadła
mechanicznego i utrzymując stale temperaturę 75

0

C

5 CaO

.

3Al

2

O

3

+ 5 Na

2

CO

3

+ 2H

2

O

⇒

6 NaAlO

2

+ NaOH + 5 CaCO

3

CaO

.

Al

2

O

3

+ 2 NaOH + H

2

O

⇒

2 NaAlO

2

+ Ca(OH)

2

+H

2

O

c)

ługować odpowiednio 10, 15 i 25 min, przesączyć gęstwę poprzez papierowy sączek

do kolby próżniowej Erlenmayera przy użyciu pompki wodnej (na sączku pozostanie
nierozpuszczalny ortokrzemian wapniowy 2CaO

.

SiO

2

d)

ostudzić otrzymany przesączony roztwór (NaAlO

2

) do temperatury pokojowej.

e) przeprowadzić karbonizację za pomocą CO

2

z butli, przepuszczając gaz przez roztwór

umieszczony w kolbie, w czasie 5 min,

I etap - neutralizacja ługu:

2 NaOH + CO

2

⇒ Na

2

CO

3

+ H

2

O

II Etap - rozkład i wytrącanie wodorotlenku:

NaAlO

2

+ 2H

2

O ⇒ Al(OH)

3 (s)

+NaOH

Katedra Fizykochemii i Metalurgii Metali

Nieżelaznych

Laboratorium, paw. A-2, p. 304.

f)

przesączyć roztwór przez sączek do próżniowej kolby Erlenmayera za pomocą

pompki wodnej (osad pozostały na sączku stanowi wydzielony Al(OH)

3

)

,

g)

pozostałość na sączku przepłukać woda destylowaną, około 200 ml, wyjąć z lejka i

wysuszyć w suszarce w temperaturze poniżej 100

0

C,

h)

zważyć ilość otrzymanego Al(OH)

3

po wysuszeniu.

II. Opracowanie sprawozdania:

1. Karta tytułowa ćwiczenia.

2. Podpisana przez prowadzących karta wyników pomiarowych.

3. Wprowadzenie teoretyczne.

4. Część eksperymentalna.

4.1. Metodyka pomiaru.

4.2. Obserwacje własne.

5.Obliczenia.

5.1. obliczyć wydajność (W) procesu jako ilość uzyskanego Al

2

O

3

/ ilość Al

2

O

3

w

surowcu

5.2 wyniki zestawić w tabeli oraz przedstawić na wykresie W=f(t)

6. Przedyskutować otrzymane wyniki i przedstawić wnioski

7. Stosowana literatura.

Obowiązująca literatura:

1.

Wykład Prof. M. Kucharski „ Procesy metalurgii ekstrakcyjnej ”,

2. Z. Orman, M. Woźniak : Metalurgia aluminium

3. A. Bielajew : Metalurgia metali lekkich

Główne zagadnienia:

Technologia procesu otrzymywania tlenku glinowego metodą Grzymka i Bayera

(surowce stosowane w obu procesach, reakcje, parametry procesów)

KARTA WYNIKOWA

Numer zespołu:

Zespół:

Data wykonania ćwiczenia:

Lp

Masa

próbki, g

Zawartość Al

2

O

3

w próbce, g

Czas ługowania,

min

Masa Al(OH)

3

powstałego w

wyniku karbonizacji, g

1

2

3