అల్యూమినియం, అల్యూమినియం ఉత్పత్తి: టెక్నాలజీ, ప్రక్రియ మరియు వివరణ

అల్యూమినియం ఇది ప్రపంచంలోనే అత్యంత వాడిన పదార్థాల ఒక నిలబెట్టిన చాలా ఉంది. ఇది విస్తృతంగా లోహాలు మొదటివారు జరుగుతున్న, ప్రకృతిలో పంపిణీ. ఇది దాని ఉత్పత్తికి ఇబ్బందులు ఉండకూడదు అని అనిపించవచ్చు. కానీ లోహాల అధిక రసాయన సూచించే కలిసే లేదు, మరియు స్వచ్ఛమైన ఉత్పత్తి వాస్తవం దారితీస్తుంది - అది కష్టం ఖరీదైన మరియు ఇంటెన్సివ్ శక్తి ఉంది.

ఉత్పత్తి కోసం ముడిపదార్ధాలు

నుండి ముడి పదార్థాలు అల్యూమినియం ఉన్నాయి? ఖరీదైన మరియు ఆర్ధికం కానటువంటి, దీన్ని కలిగి ఉన్న అన్ని ఖనిజాలు అల్యూమినియం ఉత్పత్తి. 50% వరకు కలిగి ఉన్న బాక్సైట్, నుండి సంగ్రహితం అల్యూమినియం ఆక్సైడ్ మరియు భూమి గొప్ప మాస్ ఉపరితలంపై నేరుగా జమ.

ఈ అల్యూమినియం ధాతువు సంక్లిష్ట రసాయన కూర్పు ఉన్నాయి. వారు 2 నుండి 50%, టైటానియం (వరకు 10%) పరిధిలో ఐరన్ ఆక్సైడ్ 20% కావచ్చు బరువు, silicas ద్వారా 30-70% యొక్క ఒక మొత్తం, అల్యూమినా కలిగి.

Aluminas, మరియు ఈ అల్యూమినా హైడ్రాక్సైడ్లు, కురువిందరాయి మరియు కయోలినైట్ స్వరపరచారు.

ఇటీవల అల్యూమినా సోడియం కూడా కలిగివున్న స్టీల్ nephelines, పొటాషియం ఆక్సైడ్, సిలికా, మరియు alunite నుండి తయారు.

స్వచ్ఛమైన అల్యూమినియంతో 1 టన్ను ఉత్పత్తి కోసం, క్రమంగా, బాక్సైట్ సుమారు 4.5 టన్నుల నుండి తయారు అల్యూమినా, సుమారు రెండు టన్నుల అవసరం.

బాక్సైట్

ప్రపంచంలో బాక్సైట్ లిమిటెడ్ నిల్వలు. దాని గొప్ప నిల్వలతో, అన్ని ఏడు జిల్లాల్లో గ్లోబ్ చుట్టూ. ఇది మధ్యధరా మరియు రష్యాకు దక్షిణ అమెరికా, జమైకా, కరేబియన్, ఆస్ట్రేలియా, భారతదేశం, చైనా, గ్రీస్ మరియు టర్కీ ఆఫ్రికా, బ్రెజిల్, వెనిజులా మరియు సురినామ్ గినియా.

బాక్సైట్ రిచ్ నిక్షేపాలు ఉన్నాయి దేశాల్లో అభివృద్ధి మరియు అల్యూమినియం ఉత్పత్తికి చేయవచ్చు. ఎమరాల్డ్, ఆల్టై మరియు క్రాస్నోయార్స్క్ భూభాగాలు రష్యన్ బాక్సైట్ గనుల, లెనిన్గ్రాద్ ప్రాంతంలో జిల్లాలలో ఒకటి, nepheline - కోల ద్వీపకల్పంలో.

UC Rusal యాజమాన్యంలో ధనిక నిక్షేపాలు ఒక రష్యన్ నమోదుకాబడిన సంస్థ ఉంది. ఇది రాక్షసులను రియో టింటో (ఆస్ట్రేలియా-ఇంగ్లండ్), కెనడా యొక్క అల్కాన్ మరియు CVRD జతకట్టడం అనుసరిస్తాడు. నాల్గవ స్థానంలో కూడా అతిపెద్ద అల్యూమినియం నిర్మాతలు ఇవి చైనా, అప్పుడు అమెరికాకు ఆస్ట్రేలియన్ కార్పొరేషన్ ఆల్కా నుండి Chalco సంస్థ.

ఉత్పత్తి యొక్క మూలం

డేనిష్ బౌతిక ఓరెస్టెడ్ 1825 లో ఉచిత రూపం తొలి అల్యూమినియం కేటాయించింది. రసాయన ప్రతిచర్య తీసుకెళ్ళిన అల్యూమినియం క్లోరైడ్ మరియు పొటాషియం మిశ్రమానికి బదులుగా వీటిలో రెండు సంవత్సరాల తరువాత జర్మన్ రసాయన శాస్త్రవేత్త Wohler లోహ పొటాషియం ఉపయోగించి.

పొటాషియం - ఖరీదైన పదార్థం, అయితే ఉపయోగిస్తారు పొటాషియం సోడియం godu స్థానంలో అల్యూమినియం ఫ్రెంచ్ సెయింట్ క్లెయిర్ Deville 1854 యొక్క పారిశ్రామిక ఉత్పత్తిలో, మూలకం చవకగా, మరియు డబుల్ నిరోధక అల్యూమినియం క్లోరైడ్ మరియు సోడియం ఉంది.

రష్యన్ శాస్త్రవేత్త NN Beketov కరిగిన cryolite మెగ్నీషియం నుంచి అల్యూమినియం స్థానభ్రంశము కాలేదు. అదే శతాబ్దం చివరి ఎనభైల మొదటి అల్యూమినియం కరిగించే జర్మన్లు ద్వారా వాడే రసాయన చర్యలో. శతాబ్దం XVIII రసాయన ద్వారా పొందిన జరిగినది రెండవ సగం లో 20 టన్నుల స్వచ్ఛమైన మెటల్ అర్థం. ఇది చాలా ఖరీదైన అల్యూమినియం ఉంది.

విద్యుద్విశ్లేషణ ద్వారా అల్యూమినియం ఉత్పత్తి రెండు హాల్ మరియు ఫ్రెంచ్ Heroult ప్రక్రియ ద్వారా ఈ పద్ధతి వ్యవస్థాపకులు అమెరికన్ విద్వాంసుడు దాదాపు ఒకేలా దాఖలు పేటెంట్ అప్లికేషన్లు ఉన్నప్పుడు, 1886 లో పుట్టింది. అవి పోసిన cryolite లో అల్యూమినా రద్దు ఇచ్చింది మరియు అప్పుడు అల్యూమినియం పొందటానికి విద్యుద్విశ్లేషణ.

దీనికోసం శతాబ్దం పరిశ్రమ అతిపెద్ద శాఖలు ఒకటి కంటే ఎక్కువ మారింది అల్యూమినియం పరిశ్రమ ప్రారంభమైంది.

ఉత్పత్తి సాంకేతికత ప్రధాన దశలు

సాధారణంగా, అల్యూమినియం తయారీ పరిజ్ఞానం సృష్టి నుంచి మార్చలేదు.

విధానం మూడు దశల్లో ఉంటుంది. అల్యూమినియం ఆక్సైడ్ Al ₂ O ₃ - మొదటి అల్యూమినియం ధాతువు లేదా పొందిన nephelines లేదో అల్యూమినా బాక్సైట్ _న.

అప్పుడు, పారిశ్రామిక అల్యూమినియం హైడ్రాక్సైడ్ కొన్ని ప్రయోజనాల కోసం సరిపోదు ఇది 99.5% ఒక స్వచ్ఛత తో వేరుచేయబడుతుంది.

అందువలన చివరి దశ లో అల్యూమినియం శుద్ధి చేస్తారు. అల్యూమినియం ఉత్పత్తి 99.99% దాని శుభ్రపరిచే పూర్తయిన.

సంపాదించేందుకు అల్యూమినా

ఖనిజాలతో నుండి అల్యూమినా సంపాదించేందుకు మూడు మార్గాలు ఉన్నాయి:

- ఆమ్లం;

- విద్యుత్;

- ఆల్కలీన్.

రెండో పద్ధతిలో - అత్యంత సాధారణ, అదే XVIII వ శతాబ్దంలో అభివృద్ధి, కానీ నుండి పదేపదే సవరించబడింది మరియు గణనీయంగా మెరుగుపడింది, అధిక-గ్రేడ్ బాక్సైట్ ప్రాసెసింగ్ కోసం వాడుకలో ఉంది. అందువలన 85% అల్యూమినా పొందవచ్చు.

SUMMARY క్షార పద్ధతి వారు అల్యూమినియం హైడ్రాక్సైడ్ లోకి ప్రవేశపెడతారు చేసేటప్పుడు అల్యూమినియం SOLUTIONS అధిక వేగంతో క్రుళ్ళి అని. మిగిలిన పరిష్కారం గురించి 170 ° C యొక్క అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు మళ్ళీ అల్యూమినా యొక్క రద్దు కోసం ఉపయోగిస్తారు వద్ద ప్రతిచర్య తరువాత సద్దుమణిగింది చేశారు;

మొదటి బాక్సైట్ చూర్ణం మరియు ప్రమాద నిమ్మ తో మిల్లుల్లో ఆపై 250 ° C, దాని రసాయన మరియు సోడియం aluminate పంపిణీ వరకు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఒక ఆటోక్లేవ్లో మైదానంలో ఇప్పటికే ఒక తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఆల్కలీన్ ద్రావణం తో కరిగించబడుతుంది ఇది ఏర్పడుతుంది - 100 ° C aluminate పరిష్కారం అన్ని కడుగుతారు ప్రత్యేక thickeners, బురద నుండి వేరు. అప్పుడు దాని అధోకరణం ఉంది. సొల్యూషన్ సీడ్ ఘన అల్యూమినియం హైడ్రాక్సైడ్ చేర్చబడింది ఇది లోకి కూర్పు నిరంతర గందరగోళాన్ని కోసం ఒక గరిట తో ఒక కంటైనర్ లో ఫిల్టర్లు ద్వారా పంపుతారు.

hydrocyclones మరియు వాక్యూమ్ ఫిల్టర్లు, అల్యూమినియం హైడ్రాక్సైడ్ కేటాయించింది ఇది ఒక భాగం సీడ్ పదార్థంగా తిరిగి, మరియు భాగంగా calcination వెళ్తాడు. హైడ్రాక్సైడ్ విడిపోయిన తరువాత మిగిలిన మలినాలను, కూడా బాక్సైట్ తదుపరి బ్యాచ్ వడపోత కోసం టర్నోవర్ తిరిగి.

Calcination ప్రక్రియ (నిర్జలీకరణం) ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఒక రోటరీ బట్టీలో హైడ్రాక్సైడ్ అప్ 1300 ° సి

అల్యూమినా రెండు టన్నుల విద్యుత్తు 8.4 kWh సేవించాలి.

దీని ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత 2050 డిగ్రీల సెంటీగ్రేడ్ బలమైన రసాయన సమ్మేళనం, అది అల్యూమినియం కాదు. ముందుకు అల్యూమినియం ఉత్పత్తి.

అల్యూమినా విద్యుద్విశ్లేషణ

విద్యుద్విశ్లేషణ ప్రధాన పరికరాలు కార్బన్ బ్లాక్స్ తో కప్పుతారు, ఒక ప్రత్యేక స్నాన ఉంది. ఆమె ఎలక్ట్రిక్ అఘాతాల. కార్బన్ anodes నిమజ్జనం చేస్తారు స్నాన స్వచ్ఛమైన ఆక్సిజన్ మరియు రూపం ఆక్సైడ్లు ulgleroda మోనాక్సైడ్ మరియు డయాక్సైడ్ కేటాయింపుల్లో గుంతలు. స్నానాలు లేదా వారు నిపుణులు అంటారు వంటి elektrilizery, వరుస ఏర్పాటు సిరీస్లో విద్యుత్ వలయంలో లో చేర్చబడ్డాయి. ఈ సందర్భంలో ప్రస్తుత తీవ్రత 150 వేల ఆంపియర్లు ఉంది.

Anodes రెండు రకాల ఉంటుంది: బొగ్గు దీని ద్రవ్యరాశి Söderberg టన్నుల కంటే ఎక్కువ మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో దృఢమైన ఇవి అల్యూమినియం కోశం బొగ్గు దిమ్మెలు, కలిగి ఉండవచ్చు పెద్దమొత్తంలో నుండి తొలగించారు.

టూల్స్ సెల్ వోల్టేజ్ సాధారణంగా సుమారు 5 వోల్టుల ఉంది. ఇది ఒక సారించింది నెట్వర్క్ లో ఆక్సైడ్ మరియు అనివార్యమైన నష్టం పంపిణీ కోసం అవసరమైన వోల్టేజ్ పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది.

cryolite ఆధారిత కరిగిన అల్యూమినా కరిగి నుండి కరిగిన మెటల్, ఎలక్ట్రోలైట్ ఉప్పు బొగ్గు ఆధారంగా స్నానం న పేరుకుపోయిన కంటే భారమైనవి ఇది. ఇది కాలానుగుణంగా తరలించారు.

అల్యూమినియం ఉత్పత్తి ప్రక్రియ పెద్ద విద్యుత్ వినియోగాన్ని అవసరం. అల్యూమినా నుంచి అల్యూమినియం యొక్క ఒక టన్ను పొందటానికి, విద్యుత్ను DC గురించి 13,500 kWh ఖర్చు అవసరం. అందువలన, పెద్ద పారిశ్రామిక కేంద్రాలు ఏర్పాటుకు మరొక స్థితి శక్తివంతమైన విద్యుత్ ప్లాంట్ కలిసి పని ఉంది.

అల్యూమినియం శుద్ధి

అత్యంత ప్రసిద్ధ పద్ధతి - ఒక మూడు-పొర విద్యుద్విశ్లేషణ. ఇది కూడా మాగ్నసైట్ చెట్లతో బొగ్గు అగ్నిగుండం తో విద్యుద్విశ్లేషణ స్నానాలు జరుగుతుంది. ప్రక్రియలోనే యానోడ్ శుభ్రపరుస్తారు ఇది కరిగిన మెటల్, పనిచేస్తుంది. ఇది ఒక వాహక అగ్నిగుండం క్రింద లేయర్ లో ఉన్న. యానోడ్ పొర నుండి ఎలక్ట్రోలైట్ కరిగియున్నదో నిర్ధారిస్తుంది ఇది స్వచ్ఛమైన అల్యూమినియం, దానిని అర్థం మరియు కాథోడ్ గా పనిచేస్తాడు. ప్రస్తుత ఒక గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్ ద్వారా దేవిని సరఫరా చేస్తారు.

ఇంటర్మీడియట్ పొరలో ఎలక్ట్రోలైట్ - లేదా స్వచ్ఛమైన లేదా సోడియం క్లోరైడ్ మరియు బేరియం అదనంగా అల్యూమినియం ఫ్లోరైడ్ ఉంది. ఇది 800 ° C ఉష్ణోగ్రత వేడి.

శక్తి వినియోగం మూడు పొరల శుద్ధి చేస్తున్న సందర్భంగా మెటల్ కిలో 20 kWh, అనగా టన్ను 20 వేల కిలోవాట్ల * H అవసరం ఉంది. మెటల్ నిర్మాణం వంటి, అల్యూమినియం విద్యుత్తును కేవలం ఒక మూల, మరియు సమీపంలో ఒక పెద్ద పవర్ ప్లాంట్ అవసరం ఎందుకు ఆ వార్తలు.

చాలా చిన్న పరిమాణంలో శుద్ధి అల్యూమినియం ఇనుము, సిలికాన్, రాగి, జింక్, టైటానియం మరియు మెగ్నీషియం కలిగి.

రిఫైనింగ్ తరువాత, అల్యూమినియం మార్కెట్ తయారుచేయవచ్చును ఉంది. ఈ కడ్డీ మరియు తీగ, మరియు ఒక షీట్, మరియు కడ్డీల.

వేర్పాటు ఉత్పత్తులు, భాగం లో, రిఫైనింగ్ ద్వారా పొందిన ఒక ఘన తేరుకోనే వంటి, deoxidation కోసం ఉపయోగిస్తారు, మరియు క్షార పరిష్కారం రూపంలో పాక్షికంగా విస్తరించడానికి.

ఖచ్చితంగా స్వచ్ఛమైన అల్యూమినియం ఒక జడ వాయువు లేదా శూన్యంలో ఒక తదుపరి జోన్ ద్రవీభవన మెటల్ ఉత్పత్తి చేస్తున్నారు. ఒక అధ్బుత క్రయోజెనిక్ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద దాని అధిక వాహకత ఉంది.

ద్వితీయ ముడి పదార్థాలను రీసైక్లింగ్

అల్యూమినియం కోసం మొత్తం డిమాండ్ ఒక క్వార్టర్ ముడి పదార్థాలు రీసైకిల్ ఏర్పడితే. ఉత్పత్తుల పునర్వినియోగపరచదగిన అచ్చు కాస్టింగ్ ప్రవహిస్తుంది.

ప్రీ-కరిగించిన ముడి పదార్థాలు ప్రవేశ కొలిమిలో క్రమబద్ధీకరించబడింది. అది ఉదాహరణకు, నికెల్ మరియు ఇనుము అల్యూమినియం కంటే అధిక ద్రవీభవన స్థానం, కలిగి ఖనిజాలు. క్లోరిన్ లేదా నైట్రోజెన్ ప్రక్షాళనలో తో కరిగిన అల్యూమినియం వివిధ లోహేతర చేరికలు తొలగిపోతాయి ఎందుకంటే.

మరింత కరిగే మెటల్ మలినాలతో dopants మెగ్నీషియం, జింక్, లేదా పాదరసం మరియు తరలింపు తొలగిస్తారు. మెగ్నీషియం క్లోరిన్ కరిగే నుండి తొలగించబడుతుంది.

ముందుగా నిర్ణయించిన కాస్టింగ్ ధాతు కరిగిన అల్యూమినియం కూర్పు నిర్ణయించబడతాయి ఇది సంకలిత పరిచయం ద్వారా పొందిన.

అల్యూమినియం ఉత్పత్తి కేంద్రాలు

ఇప్పటివరకు వెనుక రెండవ స్థానంలో వదిలి చైనా యొక్క అల్యూమినియం వినియోగం పరంగా మొదటి స్థానంలో, సంయుక్త మరియు మూడవ స్థానంలో జర్మనీ యజమాని.

చైనా - ఒక దేశం మరియు ఈ ప్రాంతంలో ప్రధాన లో విస్తృత తేడాతో అల్యూమినియం ఉత్పత్తి.

చైనా తప్ప పది, లో, రష్యా, కెనడా, UAE, భారతదేశం, USA, ఆస్ట్రేలియా, నార్వే, బ్రెజిల్ మరియు బహ్రెయిన్ ఉన్నాయి.

అల్యూమినా మరియు అల్యూమినియం ఉత్పత్తిలో రష్యన్ గుత్తేదారు కలుపుతారు కంపెనీ Rusal. ఇది సంవత్సరానికి అల్యూమినియం 4 మిలియన్ టన్నుల వరకు ఉత్పత్తి డెభ్భై దేశాలలో తన ఉత్పత్తులను ఎగుమతి మరియు పదిహేడు దేశాలలో ఐదు ఖండాలు కూడా అందుబాటులో ఉంది.

అమెరికన్ కంపెనీ ఆల్కా రష్యా లో రెండు లోహశోధన మొక్కలు సొంతం.

చైనా లో అతిపెద్ద అల్యూమినియం నిర్మాత - కంపెనీ Chalco. విదేశీ పోటీదారులకు దీనికి వ్యతిరేకంగా, తన ఆస్తుల అన్ని స్వదేశంలో కేంద్రీకృతమై ఉన్నాయి.

నార్వేజియన్ కంపెనీ Norsk జల జల అల్యూమినియం డివిజన్ నార్వే, జర్మనీ, స్లోవేకియా, కెనడా, మరియు ఆస్ట్రేలియా లో అల్యూమినియం లోహ సొంతం.

ఆస్ట్రేలియన్ BHP బిల్లిటన్ ఆస్ట్రేలియా, దక్షిణ ఆఫ్రికా మరియు దక్షిణ అమెరికా అల్యూమినియం ఉత్పత్తి సొంతం.

అతి పెద్ద ఎత్తున ఉత్పత్తి - బహరేన్ ఆల్బా (అల్యూమినియం బహరేన్ బి ఎస్ సి) ఉంది. ప్రపంచంలో ఉత్పత్తి "రెక్కలు" మెటల్ పరిమాణములో కంటే ఎక్కువ 2% పడుతుంది అని అల్యూమినియం నిర్మాత.

కాబట్టి, అప్ సంక్షిప్తం, మేము ప్రధాన అల్యూమినియం నిర్మాతలు బాక్సైట్ నిల్వలు అంతర్జాతీయ కంపెనీలు అని చెప్పగలను. మరియు కేవలం శక్తి-తీసుకునే ప్రక్రియ cryolite, కార్బన్ యానోడ్ పేస్ట్ మరియు కార్బన్, కాతోడ్, లైనింగ్ పదార్థాలు, మరియు అల్యూమినియం మరియు ఉక్కు యొక్క ప్రధాన భాగం అని స్వచ్ఛమైన మెటల్ సరైన విద్యుత్ ఉత్పత్తి వీటిలో అల్యూమినియం ధాతువు ఉత్పత్తి ఫ్లోరైడ్లు, నుండి అల్యూమినా సంపాదించేందుకు కలిగి.