Оцените производство высокочистых материалов.

В ысокочистые материалы играют важную роль в развитии таких приоритетных областей науки и техники, как атомная, микро и наноэлектроника, оптоэлектроника, СВЧ- и ИК-техника и др. Работы по получению и исследованию высокочистых материалов способны стимулировать научный и технический прогресс отечественных наукоемких отраслей производства, могут быть фундаментом создания принципиально новых материалов с особыми физическими свойствами.

Для производства высокочистых материалов рекомендует:

– продолжать работы по развитию теории и разработке новых методов глубокой очистки материалов;

– развивать работы по комплексному исследованию свойств высокочистых материалов с учетом структурных, примесных и изотопных эффектов, и их влиянию на свойства высокочистых материалов;

– расширять работы по созданию высокочистых материалов для задач атомной энергетики, фотовольтаики, микро- и наноэлектроники, оптоэлектроники;

– ускорять работы по созданию новых высокочувствительных методов анализа сверчистых и высокочистых материалов;

– рекомендовать Оргкомитету Конференции подготовить выпуск трудов данной Конференции.

Рассмотрим на примере производства высокочистого первичного базового алюминия электролизом. Способ включает выщелачивание глиноземсодержащей руды, такой как бокситы, прокаливание полученного вещества при высокой температуре, очистку раствором серной или фтористоводородной кислоты для уменьшения содержания кремния в поверхностном слое частиц глинозема и размещение глинозема в качестве основного исходного материала в электролизере Холла-Херулта. В качестве дополнительного исходного материала в электролизере Холла-Херулта используют анод, изготовленный из обеззоленного кокса или обеззоленного пека. Согласно второму способу изготавливают анод для электролиза с использованием в качестве углеродного материала для анода обеззоленного кокса и/или обеззоленного пека и размещают анод в качестве дополнительного исходного материала в электролизере Холла-Херулта. Обеззоленный кокс получают путем обработки исходного каменноугольного дегтя органическим растворителем, повторной перегонки и прокаливания. Обеззоленный пек получают путем обработки исходного каменноугольного пека органическим растворителем с последующей повторной перегонкой. Изобретение позволяет производить первичный алюминий, имеющий пониженное содержание кремния и железа и чистоту, близкую к чистоте прошедшего рафинирование алюминия.

Известен способ производства высокочистого первичного базового алюминия, включающий выщелачивание глиноземсодержащей руды, такой как бокситы, прокаливание полученного вещества при высокой температуре и размещение глинозема в качестве основного исходного материала в электролизере Холла-Херулта. Глинозем, полученный указанным выше путем, обычно имеет чистоту приблизительно 98,5 весового %. Глинозем содержит влагу, а также, от нескольких десятков до нескольких сотен миллионных долей каждого из оксидов таких металлов, как Fe, Si, Ga, V и Ti.

Углеродный материал для анода, используемый как дополнительный исходный материал, получается путем смешивания в определенной пропорции прокаленного кокса и связующего вещества и прессования смеси в брикеты, и подается в верхнюю часть анода электролизера. Кроме того, данные материалы иногда заранее прессуются и обжигаются, и затем устанавливаются в электролизере. Углеродный материал для анода расходуется по мере прохождения процесса электролитического восстановления глинозема (оксида алюминия). Углеродный материал, используемый в аноде, представляет собой смесь кокса и пека и содержит приблизительно несколько сотен миллионных долей каждого из оксидов таких металлов, как Fe, Si, V и Ti.

Хотя примеси, содержащиеся в глиноземе (основной исходный материал) и углеродном материале для анода (дополнительный исходный материал), частично удаляются во время электролиза, значительное количество переносится в продукт. В результате максимальная чистота первичного алюминия, полученного электролизом, составляет 99,9 весового %.