Металлургийн үйлдвэр дэх натрийн гидроксидын гол үүрэг

Өргөн уудам, нарийн төвөгтэй хүрээнд металлургийн үйлдвэр, натрийн гидроксид (NaOH) нь идэмхий натри эсвэл lye гэгддэг бөгөөд олон талт, зайлшгүй үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэхүү хүчтэй шүлтлэг нэгдэл нь хатуу (хавсарга эсвэл мөхлөгт) болон шингэн хэлбэрээр байдаг бөгөөд хүдрээс нь метал олборлохоос эхлээд металл бүтээгдэхүүний эцсийн боловсруулалт хүртэл янз бүрийн металлургийн процессуудад гол үүрэг гүйцэтгэдэг.

1. Хүдэр боловсруулах, олборлох

1.1 Уусдаг давс болгон хувиргах

Металлургийн салбарт натрийн гидроксидын үндсэн үүргүүдийн нэг бол хүдэр дэх үнэ цэнэтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг уусдаг давс болгон хувиргах явдал юм. Энэ нь хүдэрт агуулагдах уусдаггүй хольцоос хүссэн металлыг ялгах боломжийг олгодог тул маш чухал юм. Жишээлбэл, вольфрамит олборлоход энэ үйл явц нь шеелит эсвэл вольфрамит зэрэг вольфрам агуулсан хүдрийг натрийн гидроксид эсвэл натрийн хамт шарахаас эхэлдэг. Нүүрстөрөгчийнидэж байна. Энэхүү шарах процесс нь вольфрамын эрдэс бодисыг уусдаг натрийн вольфрам болгон хувиргадаг. Дараа нь уусдаг натрийн вольфрамыг цаашид боловсруулж, уусдаггүй үлдэгдлээс ялгаж, эцэст нь дараагийн химийн урвалаар цэвэр вольфрам болгон хувиргаж болно.

1.2 Уусгалтын процессууд

Натрийн гидроксидыг мөн уусгах процесст ашигладаг. Зарим металлын хүдрийн хувьд натрийн гидроксидын уусмалаар уусгах нь металлын утгыг сонгон уусгаж болно. Энэ нь ялангуяа уламжлалт хайлуулах арга нь зардал багатай, бага агуулгатай эсвэл нарийн төвөгтэй хүдэрт хамаатай. Байерын аргаар бокситын хүдрээс хөнгөн цагааныг гаргаж авахад натрийн гидроксидыг хөнгөн цагааны ислийг уусгахад ашигладаг. Боксит нь төмрийн исэл, цахиур, титаны давхар исэл зэрэг хольцыг агуулдаг. Бокситыг халуун, концентрацитай натрийн гидроксидын уусмалаар боловсруулахад хөнгөн цагааны исэл нь урвалд орж уусдаг натрийн алюминат үүсгэдэг бол ихэнх хольц нь уусдаггүй бөгөөд шүүж салгаж болно.

2. Металл цэвэршүүлэх

2.1 Бохирдлыг арилгах

үед металл цэвэршүүлэх, натрийн гидроксид нь металаас янз бүрийн хольцыг зайлуулах хүчтэй бодис болдог. Энэ нь гадаргуу дээр эсвэл металл матриц дотор байгаа исэл, сульфид болон бусад металл бус хольцтой урвалд орж болно. Жишээлбэл, зэсийг цэвэршүүлэхэд натрийн гидроксидыг зэсийн ислийн хольцыг арилгахад ашиглаж болно. Исэл хольцтой зэсийг натрийн гидроксидоор боловсруулахад исэлдүүлэх урвал явагдана. Гидроксидын ионууд нь зэсийн ислийг металл зэс болгон бууруулж, үүнтэй зэрэгцэн бусад металл бус хольцтой уусдаг натрийн давс үүсгэдэг бөгөөд дараа нь амархан арилдаг. Энэ процесс нь зэсийн цэвэршилт, чанарыг сайжруулж, цахилгаан дамжуулах чанар, механик шинж чанарыг сайжруулахад тусалдаг.

2.2 Электролитийн аргаар цэвэршүүлэх дэмжлэг

Электролитийн аргаар цэвэршүүлэх процесст натрийн гидроксид нь электролитийн тогтвортой байдлыг хангах, катод дахь цэвэр металлын жигд тунадасыг хөнгөвчлөх үүрэг гүйцэтгэдэг. Зарим металлын хувьд, жишээ нь цайр, шүлтлэг цахилгаантай ваннд натрийн гидроксидыг нарийн төвөгтэй бодис, дамжуулагч давс болгон ашигладаг. Энэ нь цайрын ионуудтай нэгдэж цайрын ионуудыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь бүрэх баннийг тогтвортой байлгаж, ванны дамжуулалтыг сайжруулдаг. Энэ нь катод дээр цайрын жигд тунадасыг бий болгож, илүү сайн чанарын цайрын бүрээсийг бий болгодог.

3. Гадаргуугийн боловсруулалт

3.1 Тос арилгах, цэвэрлэх

Металл гадаргуу нь ихэвчлэн тос, өөх тос, органик үлдэгдэл зэрэг бохирдуулагчтай байдаг тул цаашид боловсруулахаас өмнө зайлуулах шаардлагатай. Натрийн гидроксид нь үр дүнтэй тос арилгах бодис юм. Энэ нь тос, тосонд агуулагдах өөх тосны хүчлүүдийн эфиртэй урвалд ордог бөгөөд энэ нь саванжуулах үйл явц юм. Жишээлбэл, ургамлын тосонд агуулагдах стеарины хүчлийн эфир нь натрийн гидроксидтэй урвалд ороход ус - уусдаг натрийн стеарат, ихэвчлэн саван глицерол үүсгэдэг. Энэ нь бохирдуулагчийг усаар угааж, цэвэр металл гадаргууг үлдээх боломжтой болгодог. Цэвэр гадаргуу нь бүрээсийг илүү сайн наалдуулах эсвэл илүү бат бөх наалддаг тул цахилгаанаар бүрэх, будах, гагнуур хийх гэх мэт дараагийн үйл ажиллагаанд зайлшгүй шаардлагатай.

3.2 Сийлбэр ба гадаргууг бэлтгэх

Натрийн гидроксидыг мөн металл сийлбэрлэх процесст ашигладаг. Хөнгөн цагаан ба түүний хайлшийн хувьд натрийн гидроксид нь шүлтлэг сийлбэр хийхэд өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд үүнийг ихэвчлэн аноджуулах эсвэл бусад аргаар хийдэг. гадаргын эмчилгээний үйл явц. Натрийн гидроксид бүхий сийлбэр нь хөнгөн цагааны хайлш дээр жигд, цэвэр гадаргуугийн бүтцийг бий болгож, гадаргуугийн талбайг нэмэгдүүлж, дараагийн бүрээсийн наалдацыг сайжруулдаг. Натрийн гидроксидын концентраци, температур, өртөх хугацааг тохируулах замаар сийлбэрийн хурдыг хянаж болно.

4. Ган болон бусад металлын үйлдвэрлэл дэх хүхэргүйжүүлэх

Ган болон бусад зарим металлын үйлдвэрлэлд хүхэр нь хүсээгүй хольц юм, учир нь энэ нь гангийн хэврэг байдлыг үүсгэж, механик шинж чанар, гагнах чадварыг бууруулдаг. Натрийн гидроксидыг хүхэргүйжүүлэх бодис болгон ашиглаж болно. Ган үйлдвэрлэх явцад хайлсан металлд натрийн гидроксид нэмэхэд хүхэртэй урвалд орж натрийн сульфид үүсдэг. Үүссэн натрийн сульфид нь хайлсан металлд бага уусдаг тул шаарыг шавхах замаар зайлуулж болно. Энэ нь хүхрийн агууламжийг зөвшөөрөгдөх хэмжээнд хүртэл бууруулах замаар ган болон бусад металлын чанарыг сайжруулахад тусалдаг.

5. Цахилгаан химийн процесст гүйцэтгэх үүрэг

5.1 Хөнгөн цагааны электролиз

Орчин үеийн хөнгөн цагааны үйлдвэрлэлд хөнгөн цагаан үйлдвэрлэх үндсэн арга болох Hall-Héroult процесс нь электролитийн системд тулгуурладаг. Хэдийгээр гол электролит нь криолит ба хөнгөн цагааны ислийн холимог боловч натрийн гидроксид нь процессын зарим өөрчлөлт эсвэл эмчилгээний өмнөх үе шатанд бага хэмжээгээр агуулагдаж болно. Натрийн гидроксид нь цахилгаан дамжуулах чанар болон электродуудад тохиолддог химийн урвалуудад нөлөөлдөг. Энэ нь электролитээр дамжих гүйдлийн урсгалыг хөнгөвчлөхөд тусалдаг бөгөөд энэ нь хөнгөн цагааны ислийг катод болон анод дээр хөнгөнцагаан, хүчилтөрөгч болгон задлахад чухал үүрэгтэй.

5.2 Бусад цахилгаан химийн металлын хуримтлал ба нөхөн сэргээлт

Натрийн гидроксидыг мөн зарим цахилгаан химийн процессуудад металл хуримтлуулах, нөхөн сэргээхэд ашигладаг. Жишээлбэл, зарим металлыг тэдгээрийн уусмалаас электродоор буулгахад натрийн гидроксидыг электролитийн уусмалын рН-ийг тохируулахад ашиглаж болно. Энэхүү рН-ийн тохируулга нь уусмалд олон металлын ион агуулагдах үед металлын хуримтлалын хурд, тунасан металлын давхаргын чанар, металлын тунадасжилтын сонгомол чанар зэрэг хүчин зүйлсэд нөлөөлж, электрохимийн урвалд ихээхэн нөлөөлнө.

Эцэст нь хэлэхэд натрийн гидроксид нь металлургийн салбарт зайлшгүй шаардлагатай химийн бодис юм. Түүний төрөл бүрийн хэрэглээ хүдэр боловсруулах, металл цэвэршүүлэх, гадаргууг боловсруулах, хүхэргүйжүүлэх, цахилгаан химийн процессууд нь өндөр чанартай металл, металл бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд ихээхэн хувь нэмэр оруулдаг. Металлургийн үйлдвэрлэл үргэлжлэн хөгжиж байгаа тул натрийн гидроксидын үүрэг чухал хэвээр байх бөгөөд түүний хэрэглээг оновчтой болгох, үр ашгийг дээшлүүлэх, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулах шинэ хэрэглээг судлахад чиглэсэн судалгаа, боловсруулалт үргэлжилсээр байна.