Co to jest wytapianie aluminium?

Wytop aluminium to proces przemysłowy wykorzystywany do produkcji metalu. Sposób, w jaki to się robi, zależy od tego, czy aluminium jest produkowane w procesie pierwotnym z udziałem boksytu, czy w procesie wtórnym, w którym wykorzystuje się złom. Proces pierwotny jest najbardziej złożony i energochłonny.

Produkcja aluminium jest generalnie podzielona na dwie kategorie, pierwotną i wtórną. Wytop pierwotnego aluminium obejmuje proces, który rozpoczyna się od wydobycia metalu z rudy boksytu, rodzaju skały najczęściej występującej w klimacie tropikalnym i subtropikalnym. Proces ten rozpoczyna się od uzyskania z boksytu surowca znanego jako tlenek glinu.

Aby to osiągnąć, ruda, która została posortowana i zmielona, ​​jest mieszana z wodorotlenkiem sodu w warunkach wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia. Ten etap jest znany jako fermentacja, a używana maszyna jest często nazywana fermentatorem. Mieszanie i warunki wewnątrz komory fermentacyjnej powodują oddzielenie pozostałości glinianu sodu i boksytu. Pozostałości mają tendencję do opadania na dno mieszaniny. Następnie konieczne jest oddzielenie pozostałości od tlenku glinu, co uzyskuje się poprzez filtrowanie.

Kiedy tlenek glinu jest po raz pierwszy filtrowany, można go znaleźć w postaci skrystalizowanej. Kryształy te są poddawane procesowi znanemu jako wytrącanie, który polega na użyciu hydratu tlenku glinu w celu wytworzenia czystszej postaci kryształów tlenku glinu. Kolejnym etapem jest kalcynacja, która polega na wypłukiwaniu zanieczyszczeń i usunięciu wody z kryształów. Ta część procesu wymaga użycia wysokiego poziomu ciepła i ostatecznie skutkuje powstaniem białego proszku, którym jest tlenek glinu.

W tym momencie wytop aluminium będzie polegał na przekształceniu proszku w postać metaliczną. Wymaga to dużych ilości prądu stałego (DC), który jest wykonywany w urządzeniu zwanym potencjometrem redukcyjnym. Metal wytwarzany w garnku redukcyjnym zwykle osiada na dnie i jest okresowo wypompowywany. Wytapianie to zwykle proces ciągły.

Wtórne wytop aluminium jest nieco inne, ponieważ polega na wydobywaniu metalu ze złomu lub produktów ubocznych zwanych żużlem, które powstają podczas pierwotnego wytopu aluminium. Gdy odzyskiwanie odbywa się po prostu ze złomu, materiał jest zwykle topiony w rewerberatorze gazowym, rewerberatorze olejowym lub piecu paleniskowym. Roztwory chemiczne są następnie używane do usuwania zanieczyszczeń i wytwarzania aluminium o różnej czystości. Kiedy w grę wchodzi żużel, musi on najpierw zostać przetworzony w podobny sposób jak ruda boksytu, zanim metal będzie mógł zostać wydobyty za pomocą źródła ciepła.

Wytapianie pierwotnego aluminium jest na ogół procesem energochłonnym. Wytapianie wtórne wymaga jedynie ułamka energii potrzebnej do procesu pierwotnego. Produkowane aluminium zwykle nie jest w 100 procentach czyste. W najlepszym razie może być czysty w 99.7 procent.