۰۹۱۲۱۲۰۹۲۱۷
۰۹۱۲۱۲۰۹۲۱۷
برای تبدیل این ماده اولیه به آلومینیوم خالص از کدام ماده اولیه استفاده می شود و کدام فرآیند لازم است؟
در اینجا می توانید از همه چیز در مورد روند تولید آلومینیوم ، از A تا Z مطلع شوید.
اساس: بوکسیت
قبل از بررسی روند تولید واقعی ، باید در نظر بگیریم که همه چیز از کجا شروع می شود:
با استخراج. آلومینیوم از بوکسیت بدست می آید.
بوکسیت نام معدنی است که حاوی حدود 30-54٪ اکسید آلومینیوم است.
از آنجا که آلومینیوم تمایل زیادی به ترکیب با اکسیژن دارد ، بنابراین نمی توانید آلومینیوم خالص در طبیعت پیدا کنید.
آلومینیوم فقط به شکل اکسید وجود دارد ، یعنی فلزی که به اکسیژن متصل شود. و این اکسید آلومینیوم ابتدا باید از بوکسیت مورد نظر خارج شود.
بوکسیت در درجه اول در مناطق (گرمسیری) استوایی استخراج می شود زیرا بوکسیت بیشترین مقدار خاک آلومینیوم را در آنجا دارد.
آلومینا نام اکسید آلومینیوم خالص است.
استخراج آلومینا از بوکسیت معمولاً در محل استخراج بوکسیت انجام می شود تا در هزینه های حمل و نقل صرفه جویی شود.
زمین آلومینیوم با استفاده از فرآیند به اصطلاح بایر ، بوکسیت ، از کارل بایر ، که این فرآیند را در سال 1887 اختراع کرد ، از بین می رود.
برای این منظور مقدار زیادی بوکسیت منتقل و ریز خرد می شود.
سپس بوکسیت درون یک ظرف بزرگ ریخته می شود و محلول گرم شده هیدروکسید سدیم به آن اضافه می شود.
سود سوز آور محلول سود سوز آور و آب است. سود سوز آور اکسید آلومینیوم موجود در بوکسیت را حل می کند.
سایر اجزای بوکسیت حل نمی شوند.
مخلوط مایع سود سوزآور و اکسید آلومینیوم محلول را دوغاب آلومینیوم می نامند.
ماده باقیمانده بوکسیت گل سرخ است.
دوغاب آلومینیوم با کمک فیلترها از گل قرمز جدا می شود.
گل سرخ دفع می شود. سپس دوغاب آلومینیوم سرد شده و به داخل سیلوها پمپ می شود.
در این سیلوها ، کریستال های کوچک و سفید در مایع تشکیل می شوند که به پایین فرو می روند.
از آنجا آنها به یک سیلوی دیگر پمپ می شوند ، جایی که کریستال ها می توانند به رشد خود ادامه دهند.
سپس بلورها در کوره قرار می گیرند و در آنجا با دمای 1000 درجه سانتیگراد به آلومینا تبدیل می شوند.
این آلومینا مانند یک پودر ریز و سفید به نظر می رسد که می توان با پردازش بیشتر آن آلومینیوم خالص بدست آورد.
آلومینا به کوره های ذوب اولیه منتقل می شود:
ذوب آلومینیوم. اینها اغلب در مکانهایی واقع می شوند که می توان انرژی ارزان و نسبتاً تمیزی تولید کرد.
در این کوره های ذوب اولیه ، آلومینیوم خالص از آلومینا ساخته می شود.
این کار با استفاده از فرآیند اصطلاحاً Hall-Héroult انجام می شود. این روش به نام دو مخترع نامگذاری شده است كه این روش را تقریباً در همان زمان و بدون شناخت یكدیگر در سال 1886 ابداع كردند.
چگونه لوله آلومینیوم تولید می شود
آلومینا از آلومینیوم و اکسیژن تشکیل شده است.
هدف از فرآیند هال-هرولت جداسازی این دو ماده از یکدیگر است.
برای انجام این کار ، آلومینا در یک ظرف احیا کننده قرار می گیرد.
این ظرف پر از کریولیت نمک فلوراید است که به دمای 1000 درجه سانتیگراد رسیده است. داخل رگ اغلب با گرافیت پوشانده می شود. علاوه بر این ، دو بلوک آند کربنی در ظرف آویزان است.
یک ولتاژ الکتریکی بین بلوک های آند و گرافیت ایجاد می شود که کم است (5-4 ولت) ، اما جریان فوق العاده بالایی از 220،000 – 340،000 آمپر دارد.
این جریان الکتریکی اکسیژن را از آلومینیوم جدا می کند. اکسیژن به کربن بلوک های آند متصل می شود و به صورت CO2 دفع می شود.
آلومینیوم خالص به پایین فرو رفته و در حالت مایع تخلیه می شود.
سپس آلومینیوم مایع قبل از پردازش بیشتر برای اهداف مختلف ، در قالب ریخته می شود.
تبدیل آلومینا به آلومینیوم خالص به دلیل قدرت جریان بالا مورد نیاز ، به سطح بالایی از انرژی نیاز دارد.
به همین دلیل ، آلومینا بیشتر در مکانهایی پردازش می شود که می توان انرژی مورد نیاز را نسبتاً راحت و نسبتاً تمیز تولید کرد.
کارخانه های ذوب در این مکان ها اغلب از نیروگاه های برق آبی استفاده می کنند.
مواد زائدی که در طی فرآیند تولید برای آلومینیوم آزاد می شوند
روند استخراج آلومینا از بوکسیت منجر به تولید یک ماده زائد می شود: یک ماده قرمز معروف به گل و لای قرمز.
در برخی موارد ، از گل سرخ برای رنگ آمیزی کاشی های سقف ، به عنوان ماده پر کننده برای جاده های آسفالته و در تصفیه آب استفاده می شود.
گرچه بیشتر گل سرخ از نظر اقتصادی غیرقابل استفاده است.
این گل سرخ در حوضه هایی با کف رس غیر قابل نفوذ رسوب می کند.
در آنجا لجن به 5-10 سال زمان نیاز دارد تا باقیمانده سود سوز آور خنثی شود.
CO2 از هوا و آب باران اطمینان حاصل می کند که سود سوزآور باقیمانده به بقایای سودا و آب خنثی می شود.
چگونه لوله آلومینیوم تولید می شود
در طی فرآیند الکترولیز ، زباله ها و انتشارات به طور عمده از انتشار فلورین و مواد شکسته تشکیل شده است که با تجدید لایه فوقانی رگ آزاد می شود.
با تجدید این لایه فوقانی ، مواد شکسته حاوی فلور آزاد می شود.
در حال حاضر پروژه هایی برای تحقیق در مورد چگونگی بازیافت فلورین از این ماده شکسته برای بازیافت در حال انجام است.
پیش بینی می شود که این پروژه ها در دوره 2023-2023 به بلوغ رسیده و سپس می توان از رویه های گسترده استفاده کرد.
جایگزینی بلوک های آند نیز منجر به هدر رفتن به صورت بلوک های کربنی می شود. این بلوک ها به عنوان سوخت و مواد اولیه به صنایع فولاد و سیمان تغذیه می شوند.
کل فرآیند تولید آلومینیوم چیز جذابی است.
با تجزیه بوکسیت آغاز می شود ، منجر به تبدیل به زمین آلومینیوم می شود و در نهایت به فرآیند الکترولیز خاتمه می یابد.
محصول نهایی: آلومینیوم خالص است که به راحتی می تواند در شرکت های پس از پردازش فرآوری شود.
چگونه لوله آلومینیوم تولید می شود
آلومینیوم دارای ویژگی های متمایز بسیاری است که باعث می شود این فلز به یک ماده همه کاره تبدیل شود ، با استفاده های مختلف. به عنوان مثال بازیافت آلومینیوم آسان است. بازیافت آلومینیوم فقط به 5٪ انرژی مورد نیاز برای تولید آلومینیوم اولیه نیاز دارد.
چگونه لوله آلومینیوم تولید می شود