Mis on alumiiniumi sulatamine?

Alumiiniumi sulatamine on tööstuslik protsess, mida kasutatakse metalli tootmiseks. Selle tegemise viis sõltub sellest, kas alumiiniumi toodetakse esmase protsessina, mis hõlmab boksiidi, või sekundaarset protsessi, mis hõlmab vanaraua. Esmane protsess on kõige keerulisem ja energiamahukam.

Alumiiniumi tootmine jaguneb üldiselt kahte kategooriasse: esmane ja sekundaarne. Alumiiniumi esmane sulatamine hõlmab protsessi, mis algab metalli ekstraheerimisega boksiidimaagist, mis on kivimitüüp, mida leidub kõige sagedamini troopilises ja subtroopilises kliimas. See protsess algab esmalt boksiidist alumiiniumoksiidina tuntud tooraine hankimisega.

Selle saavutamiseks segatakse sorteeritud ja jahvatatud maak kõrge temperatuuri ja rõhu tingimustes naatriumhüdroksiidiga. Seda etappi nimetatakse seedimiseks ja kasutatavat masinat nimetatakse sageli seedimiseks. Segamine ja tingimused kääriti sees põhjustavad naatriumaluminaadi ja boksiidi jääkide eraldumist. Jäägid kipuvad segu põhja vajuma. Seejärel on vaja eraldada jäägid alumiiniumoksiidist, mis saavutatakse filtreerimise teel.

Alumiiniumoksiidi esmakordsel filtreerimisel võib seda leida kristalliseerunud kujul. Need kristallid allutatakse protsessile, mida nimetatakse sadestamiseks, mis hõlmab alumiiniumoksiidi hüdraadi kasutamist, et luua alumiiniumoksiidi kristallide puhtam vorm. Järgmine samm on kaltsineerimine, mis hõlmab lisandite pesemist ja vee eemaldamist kristallidest. See protsessi osa nõuab kõrge kuumuse kasutamist ja lõpptulemusena saadakse valge pulber, milleks on alumiiniumoksiid.

Sel hetkel hõlmab alumiiniumi sulatamine pulbri muutmist metalliliseks vormiks. See nõuab suures koguses alalisvoolu (DC), mida tehakse konstruktsioonis, mida nimetatakse redutseerimispotiks. Reduktsioonipotis toodetud metall settib üldiselt põhja ja sifoonitakse perioodiliselt välja. Sulatamine on tavaliselt pidev protsess.

Sekundaarne alumiiniumi sulatamine on veidi erinev, kuna see hõlmab metalli ekstraheerimist vanarauadest või kõrvalsaadustest, mida nimetatakse räbudeks, mis tekivad primaarse alumiiniumi sulatamise käigus. Kui taaskasutamine toimub lihtsalt praagist, sulatatakse materjal tavaliselt gaasireverberatooriumis, õlireverberatooriumis või koldeahjus. Seejärel kasutatakse lisandite eemaldamiseks ja erineva puhtusastmega alumiiniumi tootmiseks keemilisi lahuseid. Kui tegemist on räbuga, tuleb seda esmalt töödelda sarnaselt boksiidimaagiga, enne kui metalli saab soojusallika abil ekstraheerida.

Alumiiniumi esmane sulatamine on üldiselt energiamahukas protsess. Sekundaarne sulatamine nõuab vaid murdosa primaarprotsessi jaoks vajalikust energiast. Toodetud alumiinium ei ole tavaliselt 100 protsenti puhas. Parimal juhul võib selle puhtus olla 99.7 protsenti.