Kā tiek ražots alumīnijs?
Pavisam nesen (nedaudz vairāk nekā pirms gadsimta)alumīnijs tika uzskatīts par vienu no dārgākajiem metāliem. Un tas bija saistīts ne ar nelieliem izejvielu krājumiem, bet ar sarežģīto šī metāla ražošanas procesu. Mūsdienās alumīnijs ir kļuvis par vienu no lētākajiem metāliem, jo gan lielas izejvielu rezerves, gan ražošanas uzlabojumi. Tā ieņem vadošo pozīciju krāsaino metālu ražošanā un plaši izmanto daudzās rūpniecības nozarēs gan tīrā veidā, gan sakausējumu veidā. Kā šodien ražo alumīniju? Apskatīsim to.
Kas ir no alumīnija?
Atkarībā no izejvielām, ko izmanto šī metāla ražošanai, alumīnijs ir sadalīts primārajā un sekundārajā.
Primāro alumīnija ražošanai tiek izmantotas alumīnija oksīda minerālu rūdas: boksīti, nephelīni, alunīti.
Boksīts ir visvairāk bagātināts ar alumīnija oksīdu - alumīnija oksīds tajā satur vairāk nekā 50%. Līdz 30% oksīda satur nefelīnus. Un mazākais saturs (līdz 20%) ir alunītiem.
Sekundārais alumīnijs, kā arī alumīnija sakausējumitiek iegūti, pārstrādājot alumīnija atkritumus un lūžņus. Lai to ražotu, alumīnija mikroshēmas, folija un stieple ir pārklātas, un tiek sagrieztas metāla loksnes un caurules.
Kā ražo primāro alumīniju?
Primāro alumīniju ražo, izmantojot metodi, kastiek saukts par "alumīnija oksīda kūļa elektrolīzes kriolītu". Alumīnija rūdas ražošana ir daudzpakāpju process, kas ietver starpproduktu izejvielu ražošanu: alumīnija-kriolīta un fluorīdu sāļus - akmeņogļu produktus - elektrolītisko alumīniju.
Šīs tehnoloģiskās ķēdes galvenās saites -alumīnija oksīds un elektrolītiskais alumīnijs. Galvenā ražošanas iekārta - elektrolīzes vai alumīnija vannas. Alumīnija blīvums ir augstāks par kriolīta blīvumu. Tādēļ elektrolīzes procesu atdala no kriolīta-alumīnija oksīda kausējuma. Atdalot, metāls nokļūst uz vannas dibena, kur to savāc vakuumiepakos. Tad savāktais metāls tiek attīrīts ar hlorēšanas metodi un no tā lieti lietņi.
Kā alumīnijs izgatavots no lūžņiem?
Otrais alumīnijs tiek iegūts kausējot. Šajā nolūkā atkritumus savāc, šķiro un pēc tam attīra ar aukstās pārstrādes metodi. Apstrādes procesā visi piemaisījumi (metāli un nemetāli) tiek noņemti no atkritumiem, un pēc tam lūžņi tiek izkusuši degvielas krāsnīs vai elektriskā kausēšana. Gatavo produktu ielej īpašās liešanas cūkās.
Tā kā šī metāla ražošana prasa lielu daudzumuEnerģētika, alumīnija rūpnīcas tiek būvēta hidroelektrostaciju tuvumā, kas nodrošina lētāko elektroenerģiju. Tā paša iemesla dēļ alumīnija oksīda ražotāji atrodas blakus alumīnija rūdas nogulām.
Plašāka informācija par šo un citām līdzīgām tēmām atrodama mūsu ķīmijas nodaļas rakstos.