Получение алюминия из глины, соли и угля
Re: Получение алюминия из глины, соли и угля
Ну,Остапов Бендеров везде хватает...
Re: Получение алюминия из глины, соли и угля
Вторая страница Якоба.
Китайское керамическое искусство, развитие которого достигло апогея приблизительно в 600 годах нашей эры, было известно с давнеиших времен.
Распространенное сегодня название глиноземистого минерала Каолина - исходного сырья для фарфора, происходит от названия гор Као-Лин в Китае.
Техника (Ред - уровень технического развития) прошлых (Ред - давно минувших) времен позволяла проводить окислительные и восстановительные процессы при температурах 1000-1400 градусов.
Температура плавления чистого железа (1535 градусов) оставалась недостижимой. Обработка руды проводилась в малых печах (0.5-1.5 метра), частично закопанных в землю.
Источником энергии и восстановителем был древесный уголь.
Для улучшения подачи воздуха необходимы меха (Ред - возможен лучший перевод) в то время как естественного всасывания воздуха (Ред - притяжная вентиляция) недостаточно.
В то же время что и в китае, в индии было также известно плавление руды в глиняных печах например для получения железа и стали.
Эти технические предпосылки следует принять во внимание при поиске пригодного метода.
Литературный поиск по данному вопросу дал ссылку на относительно простой метод предложенный Чаппелем в 1854 году.
Глина с угольным порошком и поваренной солью в глиняной печи нагревалась до температуры красного пламени.
Образуется расширившийся (пористый) шлак с маленькими шариками алюминия.
По другой ссылке для данного метода (Гмелин §35) использовались каолин с морской солью около (возможен некорректный перевод предлога в neben в этом месте) древесного угля.
Техника данного метода не имела успеха. Малый выход возможен однако метод невоспроизводим. Сведения о исходных условиях и протекании реакции например каким то матом неточны.
Однако не смотря на простоту метода стоит рассмотреть его внимательнее в связи с нашим вопросом.
Примем, что в качестве исходного сырья использовался чистый Каолин - каолинит XXXXXXXXXX
При температуре 450-500 град. каолинит образует Метакаолинит.
В связи с этим реакционная способность алюмооксидной компоненты возрастает, что отражается в том числе в относительно хорошей растворимости в кислоте этой самой компоненты (Ред - какой нахер кислоте).
Дальнейшее нагревание метакаолинита приводит к сложным реакциям которые через структуры силлуманита гамма-оксида алюминия приводят в конечном счете к муллиту.
Реакция при этом охлаждается до 800 град. Поваренная соль при температурах выше точки плавления (порядка 800 град) является хорошим растворителем для ряда веществ.
Одновременно она является реакционным компонентом.
Сильно схематизированно схему Чапмена можно описать через следующие уравнения.
Оксид кремния вероятно удаляется (может быть удален) по побочной реакции согласно следующему уравнению.
Очевидно данный силикат является основным компонентом описанного Чаппелем шлама.
В связи с этой побочной реакцией суммарный выход понижается приблизительно на 2/3.
Китайское керамическое искусство, развитие которого достигло апогея приблизительно в 600 годах нашей эры, было известно с давнеиших времен.
Распространенное сегодня название глиноземистого минерала Каолина - исходного сырья для фарфора, происходит от названия гор Као-Лин в Китае.
Техника (Ред - уровень технического развития) прошлых (Ред - давно минувших) времен позволяла проводить окислительные и восстановительные процессы при температурах 1000-1400 градусов.
Температура плавления чистого железа (1535 градусов) оставалась недостижимой. Обработка руды проводилась в малых печах (0.5-1.5 метра), частично закопанных в землю.
Источником энергии и восстановителем был древесный уголь.
Для улучшения подачи воздуха необходимы меха (Ред - возможен лучший перевод) в то время как естественного всасывания воздуха (Ред - притяжная вентиляция) недостаточно.
В то же время что и в китае, в индии было также известно плавление руды в глиняных печах например для получения железа и стали.
Эти технические предпосылки следует принять во внимание при поиске пригодного метода.
Литературный поиск по данному вопросу дал ссылку на относительно простой метод предложенный Чаппелем в 1854 году.
Глина с угольным порошком и поваренной солью в глиняной печи нагревалась до температуры красного пламени.
Образуется расширившийся (пористый) шлак с маленькими шариками алюминия.
По другой ссылке для данного метода (Гмелин §35) использовались каолин с морской солью около (возможен некорректный перевод предлога в neben в этом месте) древесного угля.
Техника данного метода не имела успеха. Малый выход возможен однако метод невоспроизводим. Сведения о исходных условиях и протекании реакции например каким то матом неточны.
Однако не смотря на простоту метода стоит рассмотреть его внимательнее в связи с нашим вопросом.
Примем, что в качестве исходного сырья использовался чистый Каолин - каолинит XXXXXXXXXX
При температуре 450-500 град. каолинит образует Метакаолинит.
В связи с этим реакционная способность алюмооксидной компоненты возрастает, что отражается в том числе в относительно хорошей растворимости в кислоте этой самой компоненты (Ред - какой нахер кислоте).
Дальнейшее нагревание метакаолинита приводит к сложным реакциям которые через структуры силлуманита гамма-оксида алюминия приводят в конечном счете к муллиту.
Реакция при этом охлаждается до 800 град. Поваренная соль при температурах выше точки плавления (порядка 800 град) является хорошим растворителем для ряда веществ.
Одновременно она является реакционным компонентом.
Сильно схематизированно схему Чапмена можно описать через следующие уравнения.
Оксид кремния вероятно удаляется (может быть удален) по побочной реакции согласно следующему уравнению.
Очевидно данный силикат является основным компонентом описанного Чаппелем шлама.
В связи с этой побочной реакцией суммарный выход понижается приблизительно на 2/3.
Re: Получение алюминия из глины, соли и угля
Гесс ,большое спасибо!
В моём распоряжении к лету будет горн с возможностью делать температуры до 2000гр С.Поэкспериментирую намного ради любопытства с этим методом...если кому интересно...
В моём распоряжении к лету будет горн с возможностью делать температуры до 2000гр С.Поэкспериментирую намного ради любопытства с этим методом...если кому интересно...
Re: Получение алюминия из глины, соли и угля
Абсолютно не интересноpsp писал(а):...если кому интересно...
psp , могу подсказать вам пару мест, где такое обсуждается взахлеб, хотя с химика вы почему-то съехали сами.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)
Re: Получение алюминия из глины, соли и угля
Химик - сайт дилетантский, там не интересно.Всегда предпочитаю профессионалов.
Значит, сей опыт если и сделаю, то для собственного развлечения...
Значит, сей опыт если и сделаю, то для собственного развлечения...
Re: Получение алюминия из глины, соли и угля
Замечательным является указание, что в этом методе применялась (и?) морская соль.
Состав осадка испарения морской воды приведен в таблице 2.
Важной здесь является доля хлорида магния, который в окислительных условиях может вступать в следующую реакцию:
Это мог бы быть дополнительный путь к хлориду алюминия и как следствие к алюминию.
Суммарно морская соль содержит около 10% хлорида магния.
Этот процент довольно низок для описанного эффекта.
Дробной кристаллизацией "блаблабла непонятная фигня" получен остаток с вплоть до 25% хлорида магния.
Примем что такая соль используется в методе Чапелля, таким образом уменьшается необходимый избыток соли и реакция была бы еще лучше.
Еще лучшие результаты по Чапеллю могут быть получены добавление карбоната калия (поташа) к реакционной среде.
Малоизвестная реакция при 1000 градусов поташа с углеродом приводит к металлическому калию.
В результате калий может реагировать следующим образом:
Поташ ранее получали выщелачиванием древесного угля и он был известен с древних времен, вполне возможно что во многих металлургических и других процессах переработки сырья в древности поташ также был испробован для этой цели.
Метод представленный здесь предположительно оставляет открытыми некоторые вопросы для решения которых необходимо моделирование.
Только оно может доказать что древние технологии принципиальный путь к открытию алюминия.
Реализовать ряд других процессов 19 и 20 годов нашей эры по древнему производству алюминия не представляется возможным изза технических ограничений.
Окончание следует.
Состав осадка испарения морской воды приведен в таблице 2.
Важной здесь является доля хлорида магния, который в окислительных условиях может вступать в следующую реакцию:
Это мог бы быть дополнительный путь к хлориду алюминия и как следствие к алюминию.
Суммарно морская соль содержит около 10% хлорида магния.
Этот процент довольно низок для описанного эффекта.
Дробной кристаллизацией "блаблабла непонятная фигня" получен остаток с вплоть до 25% хлорида магния.
Примем что такая соль используется в методе Чапелля, таким образом уменьшается необходимый избыток соли и реакция была бы еще лучше.
Еще лучшие результаты по Чапеллю могут быть получены добавление карбоната калия (поташа) к реакционной среде.
Малоизвестная реакция при 1000 градусов поташа с углеродом приводит к металлическому калию.
В результате калий может реагировать следующим образом:
Поташ ранее получали выщелачиванием древесного угля и он был известен с древних времен, вполне возможно что во многих металлургических и других процессах переработки сырья в древности поташ также был испробован для этой цели.
Метод представленный здесь предположительно оставляет открытыми некоторые вопросы для решения которых необходимо моделирование.
Только оно может доказать что древние технологии принципиальный путь к открытию алюминия.
Реализовать ряд других процессов 19 и 20 годов нашей эры по древнему производству алюминия не представляется возможным изза технических ограничений.
Окончание следует.
Re: Получение алюминия из глины, соли и угля
Большое спасибо!Жду окончания перевода!
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 10 гостей