Bài 9: Sản xuất nhôm

Các em hãy cho biết ứng dụng của nhôm ?
Trong tự nhiên nhôm có ở dạng đơn chất (ở trạng thái tự do) như vàng không ?
I.NHÔM TRONG TỰ NHIÊN :
II.SẢN XUẤT NHÔM :
1/Nguyên liệu :
a)Chọn nguyên liệu :
b)Làm sạch nguyên liệu :
2/Sản xuất nhôm :
a)Nguyên tắc :
b)Phương pháp :
c)Quá trình sản xuất :
I. Nhôm trong t? nhiên :
1-Trong t? nhiên,chỉ gặp nhôm ở dạng h?p ch?t và tồn tại dưới dạng :
??t sét :Al2O3.2SiO2.2H2O
Mica:K2O.Al2O3.6SiO2
Boxit:Al2O3.nH2O
Criolit:3NaF.AlF3
Vì sao trong tự nhiên nhôm không có ở dạng đơn chất (ở trạng thái tự do) như vàng ?
2-Nhôm chiếm 7% khối lựơng v? Trái đ?t (đứng hàng thứ ba sau oxi và silic).
II. S?n xu?t nhôm :
Theo em , em sẽ chọn đất sét (Al2O3.2SiO2.2H2O) hay mica (K2O.Al2O3.6SiO2) hay boxit (Al2O3.nH2O) hay criolit (3NaF.AlF3) làm nguyên liệu để sản xuất nhôm ? Vì sao ?
1. Nguyên liệu :
a. Chọn nguyên li?u :
là quặng boxit : Al2O3.nH2O thường lẫn tạp chất là Fe2O3 và SiO2
DD:NaAlO2 và Na2SiO3
Fe2O3 :k / tan ,loại bỏ
b. Quá trình làm sạch nguyên liệu :
BỘT QUẶNG (Al2O3,Fe2O3,SiO2)+ DD NaOH, t0=1800 C
Viết PTHH ?
DD:NaAlO2 và Na2SiO3 + CO2
DD:Na2SiO3
Viết PTHH ?
Al2O3khan , ng / chất
?
Viết PTHH ?
2. S?n xu?t nhôm :
a. Nguyên t?c :
b. Ph??ng pháp :
Điện phân Al2O3 nóng chảy
-Chuẩn bị chất điện ly nóng chảy : là hòa tan Al2O3 trong criolit nóng chảy.
+hỗn hợp chất điện ly này có tỉ khối nhỏ hơn nhôm , nổi lên trên và ngăn cản Al sinh ra không bị oxi hóa trong không khí.
Để:
-Quá trình điện phân:
II. S?n xu?t nhôm :
Khử ion Al3+ trong hợp chất thành nhôm tự do:
c.Quá trình sản xuất :
+tạo chất lỏng có tính dẫn điện tốt hơn Al2O3 nóng chảy.
+giảm t0nc Al2O3 (20500 C) xuống t0nchhợp (9000 C) sẽ tiết kiệm điện.
Cấu tạo thùng điện phân
Dòng điện một chiều
Cường độ rất cao:  50.000 đến 100.000 A
Điện thế thấp: 5 V
Dòng điện điện phân
Sơ đồ và phương trình điện phân
2O2- – 4e  O2
Al3+ + 3e  Al
Tỉ lệ giữa nguyên liệu và thành phẩm
Boxit
Al2O3
Al
Nhôm trong tự nhiên
a.Đất sét: Al2O3.2SiO2.2H2O
b.Mica:K2O.Al2O3.6SiO2.2H2O
c.Boxit: Al2O3.nH2O
d.Criolit: 3NaF.AlF3
Tóm tắt sơ đồ tinh chế Al2O3 từ boxit
Quặng boxit
Al2O3
Công đoạn :Nấu boxit với dd NaOH đặc (dư)
Al2O3 + 2NaOH  2NaAlO2 + H2OSiO2 + 2NaOH  Na2SiO3 + H2O
Công đoạn : Kết tủa Al(OH)3
NaAlO2 +CO2 + 2H2O  Al(OH)3  +NaHCO3
Công đoạn:Nung Al(OH)3 ở 900oC tạo Al2O3
Sản xuất nhôm
Khử ion Al3+ trong hợp chất thành nhôm tự do
Al3+ + 3e  Al
a. Nguyên tắc
Điện phân Al2O3 trong criolit nóng chảy
Sản xuất nhôm
b. Phương pháp
Vai trò của crylolit
CRYOLIT
Chuẩn bị chất điện ly nóng chảy
Sơ đồ và phương trình điện phân
Hai quá trình chính trong sản xuất nhôm từ boxit
ĐIỆN PHÂN
TINH CHẾ