Che cos'è la fusione dell'alluminio?
La fusione dell'alluminio è un processo industriale utilizzato per produrre metallo. Il modo in cui ciò avviene dipende dal fatto che l'alluminio venga prodotto mediante un processo primario, che coinvolge bauxite o un processo secondario, che coinvolge rottami. Il processo principale è il più complesso e ad alta intensità energetica.
La produzione di alluminio è generalmente suddivisa in due categorie, primaria e secondaria. La fusione dell'alluminio primario prevede un processo che inizia con l'estrazione del metallo dal minerale di bauxite, un tipo di roccia che si trova più comunemente nei climi tropicali e subtropicali. Questo processo inizia ottenendo innanzitutto una materia prima nota come allumina dalla bauxite.
Per raggiungere questo obiettivo, il minerale che è stato smistato e macinato viene miscelato con idrossido di sodio in condizioni di alta temperatura e alta pressione. Questo passaggio è noto come digestione e la macchina utilizzata viene spesso chiamata digestore. L'agitazione e le condizioni all'interno del digestore determinano la separazione dei residui di alluminato di sodio e bauxite. I residui tendono ad affondare sul fondo della miscela. È quindi necessario separare i residui dall'allumina, che viene ottenuta mediante filtraggio.
Quando l'allumina viene filtrata per la prima volta, può essere trovata in una forma cristallizzata. Questi cristalli sono sottoposti a un processo noto come precipitazione, che prevede l'utilizzo di idrato di allumina per creare una forma più pura di cristalli di allumina. Il passo successivo è la calcinazione, che comporta il lavaggio via delle impurità e la rimozione dell'acqua dai cristalli. Questa parte del processo richiede l'uso di alti livelli di calore e alla fine si tradurrà in una polvere bianca, che è l'allumina.
A questo punto, la fusione dell'alluminio comporterà la conversione della polvere in una forma metallica. Ciò richiede grandi quantità di corrente continua (CC), che viene eseguita in un aggeggio denominato pot di riduzione. Il metallo che viene prodotto nella pentola di riduzione generalmente si deposita sul fondo e viene periodicamente sifonato. La fusione di solito è un processo non-stop.
La fusione di alluminio secondaria è leggermente diversa perché comporta l'estrazione del metallo da materiali di scarto o sottoprodotti noti come scorie, che vengono creati durante la fusione di alluminio primario. Quando il recupero avviene semplicemente dai rottami, il materiale viene solitamente fuso in un riverbero a gas, in un riverbero a olio o in una fornace a focolare. Le soluzioni chimiche vengono quindi utilizzate per rimuovere le impurità e produrre alluminio di diversa purezza. Quando si tratta di scorie, deve prima essere processato in modo simile al minerale di bauxite prima che il metallo possa essere estratto usando la fonte di calore.
La fusione di alluminio primario è generalmente un processo ad alta intensità energetica. La fusione secondaria richiede solo una frazione dell'energia richiesta per un processo primario. L'alluminio prodotto non è generalmente puro al 100%. Nella migliore delle ipotesi, può essere puro al 99,7 per cento.