ЯК отримують алюміній в промисловості :: Наука

Алюміній - один з найважливіших кольорових металів, що займає лідируючі позиції серед кольорових та інших металів з випуску і споживання. Цей метал широко застосовується у вигляді сплавів і в чистому вигляді в різних галузях промисловості.

Сировина для промислового випуску алюмінію

Залежно від використовуваного сировини і за способом виробництва алюміній ділиться на групи:

- первічний-
- вторинний.

Первинний алюміній виробляється з мінеральних руд, що містять оксид алюмінію і розрізняються складом і його концентрацією. Вмістом оксиду алюмінію в мінералах:

- боксити. Основна алюмінієва руда, що містить до 50% оксиду алюмінію-
- нефеліни (до 30%) -
- алуніти (до 20%).

Для виробництва вторинного алюмінію і сплавів використовується алюмінієві та брухт (висікання і обріз листів, труб і стрічок, дріт, фольга, провідники струму, стружка та інші відходи).

Виробництво первинного алюмінію

Технологія виробництва металевого алюмінію з рудних матеріалів являє собою складну технологічну схему, що складається з кілька підрозділів, які виробляють:

- глінозем-
- фтористі солі і кріоліт-
- вугільні вироби (блоки футерування, електроди) -
- електролітичний алюміній.

Головні елементи технологічного ланцюжка - це виробництва глинозему (оксиду алюмінію) і електролітичного алюмінію. Основним методом промислового отримання алюмінію є метод електролізу глиноземного розплаву в криолите. Електролітичне відновлення алюмінію - це енерговитратне виробництво, тому алюмінієві заводи розташовані в районах з ГЕС (дешева електроенергія), а виробництва глинозему - близько родовищ алюмінієвої руди.

Основним пристроєм для отримання алюмінію служить алюмінієва ванна або електролізер. У процесі електролізу алюміній, що має більш високу щільність, ніж кріоліт, відокремлюється від розплаву кріолітоглінозема і опускається на дно ванни, де збирається і витягується за допомогою сифонів або вакуумних ковшів, засмоктуючих алюміній через трубу, введену через шар електроліту в рідкий алюміній. Після цього алюміній очищають (хлорують) і відливають у злитки.

Алюміній високої чистоти виробляють шляхом додаткового рафінування (до 99,99% чистоти) або за допомогою субсоедіненій (до 99,9995% чистоти).

Виплавка вторинного алюмінію

Вторинний алюміній з необхідними характеристиками отримують шляхом виплавки алюмінієвого брухту і відходів у спеціальних печах з паливним або електричним способами плавки. Перед плавкою відходи сортують і піддають холодній переробці (обробленні) для видалення металевих і неметалевих домішок. Потім лом подають в безпосередньо в розплав алюмінію у ванній печі з примусовим зануренням у нього для запобігання окислення. Розливання готового продукту виробляється в ливарні чушки різної форми та інші литі вироби.