Topirea aluminiului este un proces industrial folosit pentru a produce metal. Modul în care se face acest lucru depinde dacă aluminiul este produs printr-un proces primar, care implică bauxită, sau un proces secundar, care implică resturi. Procesul primar este cel mai complex și consumator de energie.
Producția de aluminiu este în general împărțită în două categorii, primară și secundară. Topirea primară a aluminiului implică un proces care începe cu extragerea metalului din minereul de bauxită, un tip de rocă întâlnit cel mai frecvent în climatele tropicale și subtropicale. Acest proces începe prin obținerea mai întâi a unei materie primă cunoscută sub numele de alumină din bauxită.
Pentru a realiza acest lucru, minereul care a fost sortat și măcinat este amestecat cu hidroxid de sodiu în condiții de temperatură ridicată și presiune înaltă. Acest pas este cunoscut sub numele de digerare, iar mașina utilizată este adesea numită digestor. Agitația și condițiile din interiorul digestorului au ca rezultat separarea reziduurilor de aluminat de sodiu și de bauxită. Reziduurile tind să se scufunde pe fundul amestecului. Apoi este necesar să se separe reziduurile de alumină, care se realizează prin filtrare.
Când alumina este filtrată pentru prima dată, aceasta poate fi găsită sub formă cristalizată. Aceste cristale sunt supuse unui proces cunoscut sub numele de precipitare, care implică utilizarea hidratului de alumină pentru a crea o formă mai pură de cristale de alumină. Următorul pas este calcinarea, care implică spălarea impurităților și îndepărtarea apei din cristale. Această parte a procesului necesită utilizarea unui nivel ridicat de căldură și va avea ca rezultat o pulbere albă, care este alumina.
În acest moment, topirea aluminiului va implica transformarea pulberii într-o formă metalică. Acest lucru necesită cantități mari de curent continuu (DC), care se realizează într-un dispozitiv denumit oală de reducere. Metalul care este produs în vasul de reducere se depune în general pe fund și este evacuat periodic. Topirea este de obicei un proces non-stop.
Topirea secundară a aluminiului este puțin diferită, deoarece implică extragerea metalului din deșeuri sau produse secundare cunoscute sub numele de zgură, care sunt create în timpul topirii primare a aluminiului. Când recuperarea se face pur și simplu din resturi, materialul este de obicei topit într-un reverberator cu gaz, un reverberator cu ulei sau un cuptor cu vatră. Soluțiile chimice sunt apoi folosite pentru a îndepărta impuritățile și a produce aluminiu de diferite purități. Când este implicată zgură, aceasta trebuie mai întâi să fie procesată într-un mod similar cu minereul de bauxită înainte ca metalul să poată fi extras folosind sursa de căldură.
Topirea aluminiului primar este, în general, un proces consumatoare de energie. Topirea secundară necesită doar o fracțiune din energia necesară unui proces primar. Aluminiul produs nu este de obicei 100% pur. În cel mai bun caz, poate fi pur în proporție de 99.7%.