Содержание
Процесс производства алюминия
Как производится алюминий
В чистом виде алюминий в природе не встречается, поэтому остался
в значительной степени неизвестный до недавнего времени, как 200 лет назад. Создание алюминия с помощью
электричество было впервые изобретено в 1886 году и используется до сих пор.
ДОБЫЧА БОКСИТОВ
Процесс производства алюминия начинается с добычи бокситов, богатого алюминием минерала в виде
гидроксид алюминия. Около 90% мировых запасов бокситов приходится на тропические районы.
ПРОИЗВОДСТВО ГЛИНОЗЕМА
Бокситы измельчают, сушат и измельчают в специальных мельницах, где смешивают с небольшим количеством воды.
В результате получается густая паста, которую собирают в специальные контейнеры и нагревают паром, чтобы удалить большую часть примесей.
кремний, присутствующий в бокситах.
Руда загружается в автоклавы и обрабатывается известково-каустической содой. Оксид алюминия появляется в
образуется шлам, а все примеси оседают на дно в виде красного шлама.
Раствор алюмината натрия перемешивают в осадителях в течение нескольких дней, в конечном итоге чистый оксид алюминия или
Al 2 O 3 оседает на дно.
ПРОЦЕСС ВОССТАНОВЛЕНИЯ
На алюминиевом заводе глинозем заливают в специальные восстановительные ванны с расплавленным криолитом.
при 950℃. Затем в смеси индуцируют электрические токи силой 400 кА или выше; этот ток разрывает связь
между атомами алюминия и кислорода, в результате чего жидкий алюминий оседает на дне восстановительной ячейки.
ПЕРВИЧНЫЙ АЛЮМИНИЙ
Первичный алюминий отливается в слитки и отгружается потребителям или используется в производстве алюминия.
сплавов различного назначения.
АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ
Процесс, при котором алюминию придается необходимая форма. Этот процесс используется для изготовления
подавляющее большинство алюминиевых изделий из оправ для очков, корпусов телефонов, фюзеляжей самолетов или космических кораблей
тела.
Пластичность алюминия означает, что его можно легко раскатать в тонкие листы. Для этого алюминиевые сплавы
отлиты в прямоугольные балки до 9метров в длину, затем они сворачиваются в листы, из которых алюминиевая фольга
и банки для напитков, а также детали автомобильных кузовов и множество других продуктов.
Процесс, при котором алюминию придается необходимая форма. Этот процесс используется для изготовления
подавляющее большинство алюминиевых изделий из оправ для очков, корпусов телефонов, фюзеляжей самолетов или космических кораблей
тела.
ПЕРЕРАБОТКА
В отличие от железа, алюминий устойчив к коррозии, поэтому его можно переплавлять и использовать повторно бесконечное количество раз.
раз. Дополнительным преимуществом является то, что для переработки алюминия требуется всего 5% энергии, необходимой для его производства.
количество первичного алюминия.
В чистом виде алюминий в природе не встречается, поэтому остался
в значительной степени неизвестный до недавнего времени, как 200 лет назад. Создание алюминия с помощью
электричество было впервые изобретено в 1886 году и используется до сих пор.
Добыча бокситов
Добыча бокситов
Процесс производства алюминия начинается с добычи бокситов, богатого алюминием минерала в виде
гидроксид алюминия. Около 90% мировых запасов бокситов приходится на тропические районы.
Дробление
ПРОИЗВОДСТВО ГЛИНОЗЕМА
Бокситы измельчают, сушат и измельчают в специальных мельницах, где смешивают с небольшим количеством воды.
В результате получается густая паста, которую собирают в специальные контейнеры и нагревают паром, чтобы удалить большую часть примесей.
кремний, присутствующий в бокситах.
Переваривание
Руда загружается в автоклавы и обрабатывается известково-каустической содой. Оксид алюминия появляется в
образуется шлам, а все примеси оседают на дно в виде красного шлама.
Осадки
Раствор алюмината натрия перемешивают в осадителях в течение нескольких дней, в конечном итоге чистый оксид алюминия или
Al 2 O 3 оседает на дно.
Электролитическое восстановление
ПРОЦЕСС ВОССТАНОВЛЕНИЯ
На алюминиевом заводе глинозем заливают в специальные восстановительные ванны с расплавленным криолитом.
при 950⁰С. Затем в смеси индуцируют электрические токи силой 400 кА или выше; этот ток разрывает связь
между атомами алюминия и кислорода, в результате чего жидкий алюминий оседает на дне восстановительной ячейки.
Литье
ПЕРВИЧНЫЙ АЛЮМИНИЙ
Первичный алюминий отливается в слитки и отгружается потребителям или используется в производстве алюминия.
сплавы различного назначения.
Литейные сплавы
АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ
Литейные алюминиевые сплавы используются для изготовления готовых изделий путем литья сплавов в специальные
формы. Требуемые свойства придаются металлу путем добавления различных примесей, таких как кремний, медь или
магний. Эти сплавы используются в производстве автомобильных и авиационных двигателей и алюминиевых сплавов.
колеса.
Прокат
Пластичность алюминия означает, что его можно легко раскатать в тонкие листы.
Для этого алюминиевые сплавы
отлиты в прямоугольные балки до 9метров в длину, затем они сворачиваются в листы, из которых алюминиевая фольга
и банки для напитков, а также детали автомобильных кузовов и множество других продуктов.
Экструзия
Процесс, при котором алюминию придается необходимая форма. Этот процесс используется для изготовления
подавляющее большинство алюминиевых изделий из оправ для очков, корпусов телефонов, фюзеляжей самолетов или космических кораблей
тела.
Переработка
ПЕРЕРАБОТКА
В отличие от железа, алюминий устойчив к коррозии, поэтому его можно переплавлять и использовать повторно бесконечное количество раз.
раз. Дополнительным преимуществом является то, что для переработки алюминия требуется всего 5% энергии, необходимой для его производства.
количество первичного алюминия.
Основы производства алюминия
Категории
- Промышленность
Алюминий — третий по распространенности элемент на нашей планете после кислорода и кремния, составляющий более 8% земной коры.
Этот материал чрезвычайно универсален и все чаще используется в различных областях строительства. Читайте дальше, чтобы узнать, как материал превращается в готовый продукт.
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС
1. Добыча бокситов
Бокситы используются в качестве основного сырья при производстве алюминия. Это глинистый минерал, встречающийся в тропических и субтропических регионах, таких как Австралия и Вест-Индия.
Бокситы часто добывают всего на несколько метров ниже уровня земли. На 1 тонну алюминия требуется около 4-5 тонн бокситов.
Для извлечения чистого глинозема используется процесс Байера.
2. Измельчение боксита
Минерал боксита транспортируется на нефтеперерабатывающие заводы, где глина смывается, а боксит проходит через дробилку для получения более однородного материала.
3. Дробление и переваривание бокситов – производство алюмината натрия
Измельченный минерал перекачивается в большие резервуары высокого давления с раствором едкого натра или гидроксида натрия, и применяется паровой нагрев.
Каустическая сода реагирует с соединениями алюминия в бокситовом материале с образованием раствора алюмината натрия (также известного как 9).0106 суспензия ). Нежелательные остатки (также известные как красный шлам ), содержащие железо, кремний и титан, постепенно оседают на дно резервуара и удаляются.
4. Отстой
Затем раствор алюмината натрия пропускают в отстойники низкого давления. Раствор в верхней части резервуаров направляется вниз через ряд фильтров для удаления избытка красного шлама . Затем оставшийся глинозем пропускают через огромные «листья» или тканевые фильтры, чтобы удалить любые твердые частицы из раствора.
5. Осаждение
Затем раствор алюмината натрия охлаждают и перекачивают в большие электрофильтры (иногда высотой с 6-этажное здание). Затравочные кристаллы гидроксида алюминия добавляют к раствору, чтобы начать процесс осаждения. В этот момент образуются большие кристаллы алюминия.
6. Прокаливание
Затем кристаллы нагревают во вращающихся печах до температуры выше 960°C. При этом удаляются последние примеси и образуется белый порошок, известный как оксид алюминия или оксид алюминия.
Очищенный глинозем превращается в алюминий посредством плавки или процесса Холла-Эру.
7. Процесс плавки
Глинозем заливают в восстановительную ячейку с расплавленным криолитом при 950°C. Через смесь пропускают электрические токи силой 400 кА, чтобы разорвать связь между алюминием и кислородом. В результате получается алюминий чистоты 99,8%.
.
ПРИГОТОВЛЕНИЕ АЛЮМИНИЯ ПОЛЕЗНЫМ
Чистый алюминий имеет ограниченное применение, и материал должен быть легирован для увеличения его прочности.
Обычные сплавы включают серию 6000, которая состоит из силицида магния для создания коррозионно-стойкого, прочного и поддающегося механической обработке материала.
Затем жидкий алюминий обрабатывается тремя способами:
Экструзия:
Это широко используемый метод для создания профиля с фиксированным поперечным сечением.
Слиток алюминиевого сплава нагревается до 350–500°C, а затем продавливается гидравлическим прессом через пресс-форму. Затем материал охлаждают и растягивают, чтобы снять напряжение. Этот универсальный процесс используется для создания многих продуктов для балюстрады BA Systems, таких как базовый канал ICE для бескаркасной балюстрады B40 (рис. 2).
Прокат:
Из алюминиевого сплава отливают большие прямоугольные балки длиной до 9 метров. Затем ковкие алюминиевые балки можно раскатать в тонкие листы. Он используется для банок для напитков и фольги, и его можно раскатывать до толщины 0,006 мм.
Литейные сплавы:
Этого можно добиться путем литья в холодной камере. Металл нагревается в печи, а затем подается в форму с помощью гидравлического поршня. Затем матрица придаст алюминию требуемую форму. Этот процесс используется во многих областях, например, в аэрокосмической и электронной промышленности.
.
ПЕРЕРАБОТКА
Переработка алюминиевого лома требует всего 5% энергии, используемой для производства нового алюминия.