Co je tavení hliníku?

Tavení hliníku je průmyslový proces používaný k výrobě kovu. Způsob, jakým se to provádí, závisí na tom, zda se hliník vyrábí prostřednictvím primárního procesu zahrnujícího bauxit nebo sekundárního procesu zahrnující šrot. Primární proces je nejsložitější a energeticky nejnáročnější.

Výroba hliníku je obecně rozdělena do dvou kategorií, primární a sekundární. Primární tavení hliníku zahrnuje proces, který začíná extrakcí kovu z bauxitové rudy, což je druh horniny, která se nejčastěji vyskytuje v tropických a subtropických podnebích. Tento proces začíná nejprve získáním suroviny známé jako alumina z bauxitu.

Aby se toho dosáhlo, byla ruda, která byla tříděna a rozemleta, smíchána s hydroxidem sodným za podmínek vysoké teploty a vysokého tlaku. Tento krok se nazývá trávení a používaný stroj se často nazývá digestor. Míchání a podmínky uvnitř digestoru vedou k oddělení hlinitanu sodného a zbytků bauxitu. Zbytky mají tendenci klesat na dno směsi. Potom je nutné oddělit zbytky od oxidu hlinitého, čehož se dosáhne filtrací.

Když je oxid hlinitý poprvé filtrován, může být nalezen v krystalizované formě. Tyto krystaly jsou podrobeny procesu známému jako srážení, který zahrnuje použití hydrátu aluminy k vytvoření čistší formy krystalů aluminy. Dalším krokem je kalcinace, která zahrnuje odplavení nečistot a odstranění vody z krystalů. Tato část procesu vyžaduje použití vysokých úrovní tepla a nakonec bude mít za následek bílý prášek, kterým je alumina.

V tomto okamžiku bude tavení hliníku zahrnovat přeměnu prášku na kovovou formu. To vyžaduje velké množství stejnosměrného proudu (DC), což se provádí ve zkráceně označovaném jako redukční nádoba. Kov, který se vyrábí v redukční nádobě, se obvykle usazuje ke dnu a periodicky se sifonuje. Tavení je obvykle nepřetržitý proces.

Sekundární tavení hliníku je poněkud odlišné, protože zahrnuje extrakci kovu ze šrotu nebo vedlejších produktů známých jako struska, které se vytvářejí během primárního tavení hliníku. Když je regenerace jednoduše ze šrotu, je materiál obvykle roztaven v plynové dozvuku, olejové dozvuku nebo v krbu. Chemické roztoky se potom používají k odstranění nečistot a produkci hliníku různé čistoty. Pokud se jedná o strusku, musí být nejprve zpracována podobným způsobem jako bauxitová ruda, než může být kov extrahován pomocí zdroje tepla.

Primární tavení hliníku je obecně energeticky náročný proces. Sekundární tavení vyžaduje pouze zlomek energie potřebné pro primární proces. Vyráběný hliník není obvykle stoprocentně čistý. V nejlepším případě to může být čistota 99,7%.