Дисциплина: « Металлургия глинозема и алюминия»
1.Описать физические свойства глинозема
2.Описать химические свойства глинозема с помощью реакций
3.Объснить необходимость состава криолита в производстве глинозема
4.Описать состав минерала криолита
5.Показать расчеты энтальпии в производстве глинозема
6.Показать расчеты энергии Гиббса в производстве глинозема
7.Оценить способы переработки минералов бокситов
8.Описать состав криолито-глиноземной смеси в производстве глинозема
9.Показать химический состав каолинов для производства глинозема
10.Представить в виде схемы сухой способ Байера в автоклаве
11.Объяснить возникновение гидратированных форм глинозема
12.Описать амфотерные свойства гидратированных форм глинозема
13.Объяснить необходимость использования комбинированного способа производства глинозема
14.Описать химический состав минералов алунитов
15.Описать химический состав минералов нефелинов
16.Описать физические свойства алюминия
17.Показать на примере реакций химические свойства алюминия
18.Объяснить гидрохимический способ производства бокситов
19.Описать структуру алюминатов натрия в производстве глинозема
20.Демонстрировать на примере реакций амфотерные свойства алюминия и его соединений
21.Описать кислородные соединения алюминия, состав, свойства
22.Описать алюминий-содержащее сырье в виде формул
23.Показать состав галлоидных соединений алюминия
24.Показать состав сернокислотных соединений алюминия
|
|
|
25.Представить технологию термохимического превращения сернокислых солей алюминия
26. Обяснить механизм способа Байера в производстве глинозема
27.Описать структуру алюминатов натрия, используемых в производстве глинозема
28.Показать возможность применения глинозема в различных отраслях
29.Описать процессы сульфатизации высококремнистых алюминиевых руд
30.Описать сущность процесса алюмотермии
31.Объяснить теоретические основы электролитического способа производства алюминия
32.Описать термические способы получения алюминиевых сплавов
33.Описать процессы рафинирования алюминия
34.Объяснить теоретические основы электролитического способа производства алюминия
35.Описать электротермические способы получения алюминиевых сплавов
36.Показать составы алюминиевых сплавов на основе марганца, меди, никеля
37.Описать процессы подготовки бокситов к производству алюминия
38.Объяснить необходимость использования гидрохимического способа получения глинозема
39.Описать гидролиз сернокислых солей алюминия
40.Показать состав нитридных соединений алюминия
41.Демонстрировать технологические расчеты в производстве глинозема
|
|
|
42.Демонстрировать технологические расчеты в производстве алюминия
43.Описать процессы сульфатизации каолинов путем спекания с сульфатом алюминия
44.Описать подготовку рудного сырья к производстве алюминия
45.Объяснить понятие анодного эффекта, возникающего в процессе электролитического получения алюминия
46.Объяснить причины возникновения анодного эффекта в производстве алюминия
47.Объяснить параметры процесса в производстве алюминия (сила тока, напряжение)
48.Описать свойства глинозема, проявляемые в реакциях с кислотами
49.Описать свойства алюминия, проявляемые в реакциях со щелочами
50.Объяснить процесс разложения алюминатных растворов (декомпозиция)
51.Описать составы алунитов на основе сульфатов
52.Описать нефелины в составе щелочных горных пород, их химический состав
53.Демонстрировать знания в истории развития глиноземного производства в РК
54.Демонстрировать знания в истории развития глиноземного производства в мире
55.Показать знания в области марок бокситов
56.Представить схему сернокислотного способа получения глинозема
57.Объяснить способ отделения кремнеземистого шлама при переработке алюминиевых руд
58.Демонстрировать знания в области использования алюминиевых сплавов
|
|
|
59.Показать месторождения минералов и руд, содержащих алюминий на территории РК
60.Описать методы разложения рудных концентратов в производстве алюминия
61.Описать щелочное разложение рудного сырья алюминия
62.Описать кислотное разложение рудного сырья алюминия
63.Демонстрировать знания о составе рудного сырья алюминия с углеродом
64.Описать процессы обогащения алюминиевых руд
65.Объяснить химическую активность алюминия, связанную со значением его стандартного потенциала
66.Объяснить роль алюминия в производстве сталей
67.Описать состав дюралюминия (дюраль)
68.Описать легирующие добавки в алюминиевые сплавы
69.Описать свойства литейных алюминиевых сплавов
70.Показать составы силуминов с добавками легирующих элементов
71.Описать состав кианитов – силикатов алюминия
72.Демонстрировать с помощью реакций электролитическое получение алюминия
73.Описать автоклав для выщелачивания бокситов
74.Описать значимость каустического модуля для стойкости алюминатных растворов
75.Описать реакцию известковойкаустификации алюминатов
76.Объяснить цель спекания для получения водорастворимого алюмината натрия
|
|
|
77.Описать процесс спекания алюминатов с помощью реакций
78.Объяснить процесс обескремнивания растворов алюминатов
79.Описать процесс изготовления угольных электродов
80.Описать состав угольных электродов в производстве алюминия
81.Объяснить показатель криолитового модуля в производстве алюминия
82.Показать на примере реакций производство фтористых солей в производстве алюминия
83.Описать технологическую схему производства угольных электродов для алюминиевой отрасли
84.Описать электролизную ванну для производства алюминия
85.Объяснить влияние анодного эффекта на выход по току алюминия
86.Описать металлические и неметаллические примеси в процессе электролитического получения алюминия
87.Описать электролитическое рафинирование алюминия по трехслойному методу
88.Описать технологическую схему термического получения силуминов
89.Описать с помощью химических реакций образования сплава силумина
90.Указать компоненты сплава силумина в %
91.Указать месторождения бокситов в Казахстане
92.Указать компанию в Казахстане, производимую глинозем
93. Объяснить сущность процессатвердофазового превращения глинозема
94.Описать процессы спекание и грануляция, параметры процесса
95.Указать сущность процессы очистки алюминиевых растворов от шлама
96.Объяснить процессы грануляции пыли при спекании шихты
97.Описать процессы разделения солей алюминия и железа
98.Описать процессы разделения жидкой и твердой фазы каолиновых пульп
99.Описать состав алунитовых пульп
100.Описать процессы сульфатизации каолинов
101.Показать процессы спекания бокситов с сульфатом алюминия
102.Объяснить важность способа обезжелезнования алюминиевого сырья в производстве алюминия
103.Описать условия разделения смеси суспензий
104.Объяснить важность способа удаления никеля из алюминиевого сырья в производстве алюминия
105.Указать реакцию электролитической диссоциации расплава глинозема
106.Указать состав натриево-кальциевого гидросиликата (НКГС) полученного гидрохимическим способом глинозема
107.Указать технологическую схему переработки бокситов комплексным способом
108.Указать технологическую схему переработки бокситов гидрохимическим способом
109.Указать реакции ступенчатой диссоциации гидроксида алюминия
110.Указать область применения дюралюминия
111.Указать отрасль использования алюминиевых сплавов
112.Указать четыре производства для получения металлического алюминия
113.Указать состав шлама, получающегося в процессе каустификации соды
114.Указать состав твердых углеродистых материалов для угольных электродов
115.Указать роль контрольной характеристики анодного эффекта при работе электролизера
116.Указать марку алюминия высокой чистоты
117.Указать температуру процесса электролитического рафинирования алюминия
118.Указать плотность алюминия, полученного после его рафинирования
119.Указать примеси, переходящие в электролит при электролитическом рафинировании алюминия
120.Указать примеси, переходящие в анодный сплав при электролитическом рафинировании алюминия
121.Указать мощность в тоннах за год алюминиевого завода в г.Павлодаре
122.Указать области применения порошка алюминиевой пудры
123.Указать марки глинозема, используемые в производстве алюминия
124.Описать формулы регламентируемых примесей в глиноземе
125.Демонстрировать знания о месторождениях бокситов в РК
Задачи:
Задача 1.При какой температуре начнется реакция восстановления Fe3O4, протекающая по уравнению: Fe3O4(т) + CO(г) = 3FeO(т) + CO2(г), ΔНОХ.Р. = +34,55 кДж
Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?
Задача №2.Установить возможность восстановления диоксида титана до свободного металла при температурах 298, 2500 К по приведенной ниже реакции, используя значения теплоты образования вещества из приложении: TiO2 + 2C = Ti + 2CO
При расчетах зависимостью от температуры ΔHO и ΔSО пренебречь.
Задача №3.В электролизере для производства алюминия с температурой 950ОС средний выход по току алюминия равен 88% при силе тока I=70кА. Рабочее напряжение на ванне 4,6 В, на шинах 0,4 В. Состав газов при сгорании анодов 55% объемных СО2 и 45% объемных СО. Рассчитать количество Джоулева тепла выделяющегося за 1 час в электролизере. Ниже приведены реакции, протекающие в электролизере: а) Al2O3 + 3C = 2Al + 3CO, 1341 кДж
б) 2Al2O3 + 3С = 4Al + 3CO2,850 кДж
Задача №4. Рассчитать основные размеры электролизера для получения магния с учетом поперечного сечения анода (20x30) см, площади анода, число анодов и брусьев, высоту анодов и рабочую поверхность анода, а также фактическую плотность тока на аноде, если проходная плотность тока на аноде равна 5,2, а сила тока на электролизере 100 000кА.
Задача №5.Магниевый электролизер нагрузкой I = 70 кА работает со средним выходом по току ВТ = 90%. Содержание магния в получаемом металле-сырце составляет m=99%. Рассчитать количество магния-сырца и хлора, полученных за 30 суток в электролизере с непрерывной работой, а также расход электроэнергии на 1 тонну магния и 1 тонну хлора, при напряжении на ванне V=6,4 В.
Задача №6. В электролизной ванне для получения алюминия при несоблюдении условий электролиза возникает «анодный эффект» - анодная вспышка, требующая дополнительного расхода электроэнергии. Рассчитать повышение расхода электроэнергии на 1 тонну получаемого алюминия при частоте вспышек: 1 раз в 2-е суток; 1 раз в сутки; 2 раза в сутки. Необходимо учесть продолжительность анодной вспышки 6 минут, а среднее повышение напряжения 30 В, катодный выход магния по току (ВТ) составляет 89%.
Задача №7.Серия алюминиевых электролизеров (n=150) работает с нагрузкой I=65 кА. За 30 суток было получено 2090 тонн металла, с содержанием алюминия 99,5%, при среднем напряжении на серии V=718 В (с учетом анодного эффекта). Рассчитать выход по току и удельный расход электроэнергии для получения алюминия.
Задача №8. При годовой производительности 8000 тонн титана в цехе по производству титана установлены ванны, работающие на четыреххлористом титане. Рассчитать годовую потребность цеха в техническомTiCl4 (соль содержит 99,7% TiCl4). Потери соли составляют 5% (К=1,05) от ее расхода на электролиз.
Задача №9. В процессе электролиза расплава алюминиевого сырья в производстве алюминия используются графитовые аноды, которые в процессе электролиза сгорают. При этом выделяются газы COи CO2. При нагрузке на ванне I=65 кАи плотности токаDA=0,9 А/см2, выход по току ВТ= 89%. При этом кажущаяся плотность анода dКАЖ=1,5г/см3. Механические потери анодного вещества около 15% (К = 1,15) от его расхода на электротермическое сгорание. Рассчитать количество анодного вещества (в пересчете на чистый углерод), расходуемого за 3 суток в алюминиевом электролизере. На какую высоту при этом сгорают аноды?
Задача 10. Рассчитать теплотворную способность каменного угля, если известно что в нем содержится 80% углерода, а в отходящих газах после сгорания – 15% CO2 и 1% COпо объему.
Задача 11.Пользуясь графиком зависимости энергии Гиббса от температуры (см. рис. 1), определить, какими веществами можно восстановить Fe2O3(к) до металла при 1000 
: H2, Si, Al, Ca.
Задача 12. Кремний может быть получен сильным нагреванием в электрической печи смеси песка (SiO2) с карбидом кальция СаС2. Реакция протекает по уравнению
5SiO2 + 2CaC2 = 5Si + 2CaO + 4CO2 (1)
Окись кальция удаляют растворением в соляной кислоте. Вычислить массу песка и массу карбида кальция, необходимые для получения 1 кг кремния.
Задача 13.Каков объём двуокиси серы при 127°С и 1,2 атм при обжиге 1 т 90%-ного железного колчедана FeS2?
Задача 14. Имеется 500 г сплава, содержащего 72 % висмута и 28% кадмия. Сколько граммов висмута содержится в сплаве в виде вкрапленных в эвтектику кристаллов (состав эвтектики, масс.%: Bi 60, Cd 40)?
Задача 15. Определить, какой элемент может быть использован для восстановления железа из оксида FeO при 1000 К. Рассчитать и сопоставить энергии Гиббса реакций восстановления железа из FeO с помощью Cr, А1 и Si.
Задача 16. Для реакции образования MgO из парообразного магния и кислорода при стандартных исходных условиях, зависимость 
от температуры следующая:
2Mg+O2=2MgOт;
Определить зависимость 
от температуры (1400 – 3000К) для условий нагрева MgO выше температуры кипения магния в вакуумной камере при давлении, Па: 133; 13,3; 1,33. Значение (Ткип)Mg=1376К.
Задача 17. Скорость карботермического восстановления магния из обожженного магнезита
составляет [в %(ат.) исходной навески в минуту]: 0,05 (1873оК); 0,4(1960oK) и 1,8(2023оК).
Графо – аналитическим методом:
а) проверить, является ли функция lg линейной;
б) определить значение кажущейся энергии активации процесса из условия Е*реакц ≠(Т).
Задача18. Восстановление кристаллической трехокиси урана до двуокиси водородом включает стадии:
Скорость восстановления на обеих стадиях описывается уравнением:
где 
- давление, атм.
По экспериментальным данным:
а) 
б) 
Определить расчетом: а) температуру, при которой скорости обеих стадий восстановления станут одинаковыми ( 
атм).
Задача 19. Рассчитать время за которое степень восстановления СuO оксидом углерода при 773К составит 50% если Критерий Пилинга – Бедвордса 20,6 и степень восстановления CuO составляет 90% за 7,5 мин.
Задача 20. Определить кислородный потенциал газовых смесей из H2 и H2O, содержащих 5, 10, 20, 50, 80, 90%H2O при давлении смеси = 1атм.
Дать объяснение изменения кислородного потенциала от отношения H2/H2O.
Задача 21. Рассчитать парциальное давление CO и CO2 в равновесной газовой фазе газов, образующихся при низкотемпературном восстановлении Cu2O оксидом углерода (II), если константа равновесия (Kp) при атмосферном давлении равна 35.
Задача 22. Рассчитать константу равновесия разложения CH4 при 2000 без расчета 
.
соли 8 
,кил/моль·град для CH4 = 44,5, H2=31,21, C=1,36кил/моль для CH4 = -17890, H2=0
Задача 23. Рассчитать равновесное давление CO реакций:
Cr2O3 + 3C = 2Cr + 3CO
PbO + C = Pb + CO
и определить возможность их протекания при 1000К при восстановлении смеси оксидов при 
реакции 1 = 63ккал(264кДж), и реакции 2 =-19ккал (-79,6кДЖ).
Задача 24. Рассчитать равновесную концентрацию Si в жидком железа, находящегося в равновесии со шлаком насыщенным SiO2 и состоящим из SiO2, MnO, FeO. При условии, что температура железа составляет 1700 , а содержание FeO в шлаке составляет 5,10, и 15%.
Задача 25. Растворение серебра в растворе цианида калия осуществляется по реакции:
Ag+2KCN+0,25O2+0,5H2O=K[Ag(CN)2]+KOH.
Кинетическое уравнение реакции имеет вид:
Необходимо рассчитать по экспериментальным данным порядок по цианиду (m), определить константу скорости реакции (K) и вывести кинетическое уравнение, если порядок по кислороду (n) равен 1.
Условия опыта и установленная скорость
| Опыт | Рo2, атм | СKCN,моль/л. | VAg,г/см2·С |
| 1 | 7,5 | 0,010 | 1,4·10-6 |
| 2 | 7,5 | 0,055 | 7·10-6 |
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 318; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!