Бокситті шикіқұрамды дайындау

Бокситті шикіқұрамды үш компонентен дайындайды: бокситтен, әктастан және содадан.Сонымен қатар үш компонентен басқа шикіқұрамның құрамына дайындаған кезде айналымдағы басқа өнімдерде түседі, олар: айналымдағы содалы ерітінділер және алюминат ерітінділерін кремниден айыру кезінде пайда болған ақ шлам.

Шикіқұрамды дайындағанда төмендегідей молярлық қатынастарды алу мақсатымен есептейді

(3.12)

(3.13)

Мұндай қаныққан деп аталатын шикіқұрам күйежентекті ерітінділеу кезінде алюминий тотығы Al₂O₃ мен сілтіні Na₂O барынша толық бөліп шығарады.

Мұқият ұсақталып және жақсы араластырылған ылғалдылығы 37-42% бокситті шикіқұрам күйежентектелу пештеріне жіберіледі.

Бокситті шикіқұрамды 1200-1250 ^оС аралығында айналатын құбырлы пештерде күйежентектейді.

Пештің ішіне шикіқұрамды қойртпақ бүріккіштерінің көмегімен шашып тозаңқондырады.

Шикіқұрамды күйжектелеу процессі кезінде мынадай негізгі компонентер қатысады:

Al₂O₃, Na₂CO₃, Fe₂O₃, SiO₂, CaCO₃, TiO₂.

Алюминий тотығы мен соданың өзара әрекеттесуі 700 ^оС шамасында басталып, 1150 ^оС аяқталады.

Al₂O₃ + Na₂CO₃= Na₂O·Al₂O₃+ СО₂ (3.14)

Темір оксиді мен соданың әрекеттесу реакциясы мынадай:

Fe₂O₃+ Na₂CO₃= Na₂O·Fe₂O₃+ СО₂ (3.15)

Бұл реакция шамамен 1000^оС аяқталады, реакция өнімі натрий метаферриті (Na₂O·Fe₂O₃) болып табылады.

Соданың жетпеушілігінен 900^оС - ден жоғары температурада алюминий оксиді натрий метаферритінен темір оксидін төмендегі реакция үлгісі бойынша ығыстырып шығарады.

Na₂O·Fe₂O₃+ Al₂O₃= Na₂O·Al₂O₃+ Fe₂O₃ (3.16)

Кремний оксиді мен натрий карбонатының, яғни соданың өзара әрекеттесу реакциясы 800-820^оС арлығында барынша қарқынды жүріп, натрий метасиликатын түзейді

SiO₂+ Na₂CO₃= Na₂O· SiO₂+ СО₂ (3.17)

Натрий метасиликаты натрий алюминатымен екінші өзара әрекеттесу реациясына түсіп, 1520 ^оС балқу температурасында натрий алюмиосиликаты пайда болады (Na₂O·Al₂O₃· SiO₂), бұл реакцияның түзілуі процесте керексіз құбылыс.

Дегенмен де кальций оксиді бар болғандықтан реакция нәтижесінде кальций силикаты түзеледі

CaCO₃+ SiO₂=2CaO·SiO₂+CO₂ (3.18)

Титан оксиді жоғары температурада содамен және әктаспен өзара әрекеттесіп, өзіне белгілі мөлшерде сілтімен кальций оксидін қосып титанаттарды құрайды (Na₂O·TiO₂; және CaO·TiO₂).

Сонымен күйежентектің негізгі құрамы төмендегідей химиялық қосылыстар.

Натрий метаалюминаты Na₂O·Al₂O₃, натрий метаферриті Na₂O·Fe₂O₃ және қос кальцилі силикат 2СаО·SiO₂.

Натрий метаалюминаты мен метаферриті күйежентекте үзіліссіз бірнеше қатты ерітінділерді түзейді.

Күйежентектелу процесінде шикіқұрамның сайма-сайлық қатынасының ауытқуының нәтижесінде басқа да қосылыстардың түзілуі мүмкін, мысалы кальций алюминаты, кальий алюмосиликаты, натрий-кальцилі силикаттар.