Jak wygląda produkcja aluminium?

Przedsiębiorca

10-11-2020

Mimo że aluminium jest najpowszechniejszym materiałem na naszej planecie, nie występuje naturalnie w czystej postaci. Atomy glinu łatwo wiążą się z innymi metalami, tworząc związki. Jednocześnie nie można wyodrębnić aluminium przez zwykłe stopienie związków w piecu, tak jak ma to miejsce w przypadku żelaza. Proces produkcji aluminium jest znacznie bardziej złożony i wymaga ogromnych ilości energii elektrycznej.

Wydobycie boksytu

Aby otrzymać 2 tony tlenku glinu, należy wydobyć 4-5 ton boksytu. Można z nich wyprodukować około 1 tonę aluminium. Na świecie dostępnych jest kilka minerałów, z których można uzyskać aluminium. Największą popularnością cieszy się właśnie boksyt. Składa się głównie z tlenku glinu zmieszanego z innymi minerałami. 

Boksyty są bardzo zróżnicowane. Strukturalnie mogą być lite i gęste lub kruche. Zazwyczaj mają ceglasty, ognistoczerwony lub brązowy kolor z powodu tlenku żelaza. Jeśli zawartość żelaza jest zbyt niska, wspomniany minerał może być szary lub biały. Występują również boksyty żółte, ciemnozielone, a nawet wielokolorowe z niebieskawymi, fioletowymi, czerwonymi i czarnymi szczepami. Około 90% światowych dostaw boksytu znajduje się na obszarach tropikalnych i subtropikalnych, z czego 73% zaledwie w pięciu krajach: Gwinei, Brazylii, Jamajce, Australii i Indiach.

Produkcja tlenku glinu

Kolejnym etapem w łańcuchu produkcyjnym jest przetwarzanie boksytu na tlenek glinu. Około 90% rafinerii stosuje tutaj proces Bayera. Cechuje się wysoką wydajnością. Można go jednak stosować tylko na boksytach wysokiej jakości z dość niską zawartością domieszek, zwłaszcza krzemu.

Obowiązuje tutaj prosta zasada. Skrystalizowany hydrat glinu znajdujący się w minerale łatwo rozpuszcza się w stężonej sodzie kaustycznej (NaOH) w wysokich temperaturach, a po obniżeniu temperatury i ponownym wzroście stężenia roztworu wodorotlenek glinu krystalizuje. Z kolei pierwiastki zawarte w boksycie (tzw. balast) nie rozpuszczają się ani nie rekrystalizują. Osiadają na dnie na długo przed wykrystalizowaniem się hydratu glinu. Po rozpuszczeniu hydratu glinu w sodzie kaustycznej balast można łatwo odizolować i usunąć.

Jak wygląda produkcja aluminium? 

Produkcja aluminium

Nadszedł czas na redukcję elektrolityczną do aluminium. Obszar redukcji składa się zazwyczaj z kilku prostokątnych budynków, których długość przekracza niekiedy 1 kilometr. To właśnie tutaj odbywa się przetwórstwo aluminium. W budynkach znajdują się setki ogniw redukcyjnych lub garnków ustawionych w rzędach i podłączonych do źródeł zasilania za pomocą masywnych kabli. Stałe napięcie na elektrodach każdego ogniwa redukcyjnego zmienia się w zakresie 4-6 woltów, podczas gdy natężenie prądu może osiągać  300, 400 KA, a nawet więcej. 

Stopione aluminium jest transportowane w wiadrach do odlewni huty. Na tym etapie metal nadal zawiera dużo żelaza, krzemu, miedzi i innych pierwiastków. Jednak nawet najmniejsze ilości domieszek mogą mieć ogromny wpływ na właściwości aluminium, dlatego usuwa się je w odlewni przez przetopienie aluminium w specjalnym piecu. Powstałe w ten sposób czyste aluminium odlewane jest do oryginalnych form, w których stwardnieje.

Podobne artykuły