Aluminium, tlhahiso aluminium: theknoloji, thulaganyo le tlhaloso

Aluminium na le e ngata ya dikarolo tse etsang e 'ngoe ea thepa ea ho fetisisa tse neng li sebelisoa ka lefatše. E abuoeng ka ho tlhaho, ho nka le sebaka sa pele har'a tšepe. E ne e tla bonahala eka mathata a ka tlhahiso ea lona ha ea lokela ho. Empa phahameng lik'hemik'hale mosebetsi oa tšepe e isa 'nete ea hore e ba ne ba sa kopana, le ho hlahisa e hloekileng - e ke ho le thata, e theko e boima le matla a matla e.

lihlahisoa tse tala bakeng sa tlhahiso ea

From eo lihlahisoa tse tala tse aluminium? Aluminium tlhahiso ea liminerale tsohle tse nang le eona, e theko e boima 'me uneconomic. Ntša ho tloha bauxite, e leng ba le ho fihlela ho 50% oxides aluminium le beha ka ho toba ka holim 'a lefatše matšoele a maholo.

Tsena manya aluminium na ho ena le hoo rarahaneng lik'hemik'hale. Ba na le ea alumina ka palo ea 30-70% ka boima ba 'mele, silicas, e leng e ka ba ho fihlela ho 20% ya oxide e tšepe e fapaneng ho tloha 2 ho ea ho 50%, thaethaniamo (ho fihlela ho 10%).

Aluminas, 'me ea alumina ena e entsoe ka hydroxides, corundum le kaolinite.

Sa tsoa ea alumina lokisetsa ho tswa nephelines tšepe tseo di na le dipegelo hape sodium, oxide e potassium, silica, le alunite.

Bakeng sa ho hlahisa thane e le 1 ya aluminium bo hloekileng hloka hoo e ka bang tse peli tsa boima ba lithane ea alumina, e leng, le eena, a lokisetsa ho tloha tonnes hoo e ka bang 4.5 of bauxite.

bauxite

Limited mehloli ea bauxite lefatšeng. Lefatšeng ka bophara literekeng tsohle tse supileng, le mobung lona barui. Ho Guinea Afrika, Brazil, Venezuela le Suriname Amerika Boroa, Jamaica, Caribbean, Australia, India, China, Greece le Turkey ho Mediterranean le Russia.

Linaheng tseo ho tsona ho na le morui, mobung ea bauxite, ka etsoa le tlhahiso ea aluminium. Russia merafong bauxite ka Urals, Altai le Krasnoyarsk libakeng, e 'ngoe ea literekeng tsa sebakeng Leningrad, nepheline - ka Kola Hloahloeng.

The ruileng mobung ruilweng ke UC RUSAL ke Russia kenyelletsoa khampani. E lateloa ke linatla ba Rio Tinto (Australia-England), e ke sebetse 'moho le Alcan Canada le CVRD. Sebakeng bone ke Chalco khampani tsoang Chaena, moo US-Australia mokhatlo Alcoa, tseo le tsona li ke kholo ka ho fetisisa balemi aluminium.

Tšimoloho ea tlhahiso

Sedanishe sa fisiks Oersted abelwa aluminium pele ka mahala foromo ka 1825. The lik'hemik'hale itšoara joang e ile ea etsahala ka chloride aluminium le motsoako potassium, ho ena le eo lilemo tse peli hamorao Jeremane setsebi sa k'hemistri Wohler sebelisa metallic potassium.

Potassium - e lintho tse bonahalang e theko e boima, leha ho le joalo ka ho hlahisa indasteri ya aluminium Mofora St. Clair Deville 1854 sebakeng sa potassium sodium godu sebediswa, e elements ke haholo theko e tlaase, 'me habeli manganga aluminium chloride le sodium.

Russia rasaense ka nn Beketov ka li leleke le aluminium ho tloha entsoeng ka ho qhibilihisoa cryolite magnesium. Ka eighties morao ea lekholo la tšoanang ba itšoara joang lik'hemik'hale sebelisoa ke Majeremane ka la pele aluminium smelter. Ka halofo ea bobeli ea XVIII lekholong la lilemo la ile a fumana ke lik'hemik'hale bolela ka lithane tse 20 tsa bo hloekileng tšepe. E ne e le theko e boima haholo aluminium.

Tlhahiso ea aluminium ke electrolysis simolohile 1886, ha bobeli ba ne ba hoo e ka bang le tsoanang filed litokelo tsa molao dikopo ena mokhoa bathehi American Setsebi ke Hall le tshebetso Mofora Heroult. Ba ile ba ithaopela ho qhala ea alumina ka cryolite entsoeng ka ho qhibilihisoa eaba electrolysis ho fumana aluminium.

Ka hona o ile a qala indasteri ea aluminium, e fetohile bakeng sa ho fetang lekholo la lilemo e mong oa makala a khōlō ka ho fetisisa ea indasteri.

Methati e khōlō ea theknoloji ea ho hlahisoeng

Ka kakaretso, aluminium difeme thekenoloji e-s'o fetohe ho tloha pōpong.

tshebetso e na le mekhahlelo e meraro. Ka manya pele aluminium kapa bauxite hore na e nephelines fumana ea alumina - aluminium oxide e Al ₂ O _3.

Ka mor'a moo, ho tloha liindasteri hydroxide aluminium e thōko le hloekileng 99,5%, eo e sa tšoanelehe bakeng sa merero ea ba bang.

Ka hona, ka ho ba sethaleng ho qetela e hloekile aluminium. tlhahiso ea aluminium phethoa ho hloekisa lona ho 99,99%.

ho fumana ea alumina

Ho na le lintho tse tharo tse litsela tsa ho alima ea alumina tloha tšepe:

- acid e;

- Electrolytic;

- alkaline.

Ea bobeli mokhoa - ho atileng ka ho fetisisa, o ile a khutlela ho tšoanang XVIII lekholong la lilemo la, empa e se e ho tloha e ho pheta-pheta e ntlafalitsoeng le haholo ba ntlafala, e sebediswa bakeng sa sebetsa ea bauxite phahameng sehlopheng. Ka tsela eo ha e fumana lipeeletso ka 85% ea alumina.

Kakaretso a alkali mokhoa ke hore ditharollo aluminium bola ka phahameng lebelo ha ba tsebisoa ka hydroxide aluminium. The tharollo setseng ile le fetola mouoane mora itsoara joang ka ea nakong e mocheso phahameng tse ka bang 170 ° C le boela a sebelisa bakeng sa ho shoa hoa ea alumina;

Pele Bauxite hateletsoeng le fatše ka Mills ka kalaka caustic ebe ka autoclave ka thempereichara e ho fihlela ho 250 ° C, e li bole kapele 'ea lik'hemik'hale le sodium lona aluminate Ho thehoa, e leng bo hlapolotsoe ka tharollo e alkaline se ka mocheso ka tlaase - 100 ° C kaofela ha tharollo aluminate e hlatsoa ka thickeners khethehileng, ba arohane le sludge ba. Joale ho na le boitšoaro bo hlephileng lona. Tharollo ile pumped ka filter e ka setshelo e nang le stirrer bakeng sa e susumetsang e tsoelang pele ea ho hlophisoa ka eo peō e ile a phaella ka ho hydroxide tiileng aluminium.

The hydrocyclones le-filter lephaka e emela hydroxide aluminium, karolo e itseng ea eona e khutlela ka lintho tse bonahalang ea peō, 'me karolo tsoela ho calcination. The filtrate setseng ka mor'a karohano ea hydroxide le, hape o khutlela ho letseno bakeng sa latelang methaka leaching tsa bauxite.

Calcination thulaganyou e (dehydration) hydroxide ka Kiln oa rotary ka thempereichara e ho fihlela ho 1300 ° C.

Bakeng sa boima ba lithane tse peli tsa ea alumina chesa 8,4 kWh tsa motlakase.

Matla lik'hemik'hale komponeng eo qhibiliha mocheso ke 2050 ° C, ha ho aluminium. tlhahiso ea aluminium ka pele.

Electrolysis ya ea alumina

The thepa ka sehloohong bakeng sa electrolysis le ke hlapa khethehileng, lined ka ho na le masakana k'habone. Ho shocks hae motlakase. Carbon anodes ba qoelisoa hlapa e combusted ka kabo ya e hloekileng oksijene 'me mofuta o oxides ulgleroda monoxide le dioxide. Baths kapa elektrilizery ka ba bitsoa litsebi, ba akarelletsa balebeli ba potoloho motlakase letotong, eaba ba etsa letoto. The matla hona joale tabeng ena ke tse 150 tse sekete amperes.

Anodes e ka ba ea mefuta e 'meli: mashala thunya ho tloha ho na le masakana kgolo, eo boima ka' na ba moholo ho feta boima ba lithane tse Söderberg le entsoeng ka briquettes le mashala ka selateng sa aluminium, tse sintered nakong electrolysis ka thempereichara e phahameng.

Bueloang gagamalo ka hlapa ke hangata ka 5 volts. Ho esengaka nahanela gagamalo ho hlokahala hore li bole kapele 'ea oxides, le ke keng ea qojoa ke tahlehelo ya marangrang a pharaletseng.

From qhalwa ho ya ka cryolite thehiloeng entsoeng ka ho qhibilihisoa ea alumina tšepe e qhibilihisitsoeng, eo a boima ho feta electrolyte letsoai e beha ka mashala motheo oa ho hlapa. E nako le nako ba ntsoa sebakeng sena.

thulaganyou e tlhahiso ea aluminium hloka e khōlō ea motlakase tshebediso ya matla. Bakeng sa ho fumana e mong thane e le ea aluminium ho tloha ea alumina, ho ke ho hlokahala hore ho qeta nako e ka bang 13.500 kWh ya motlakase DC. Ka lebaka leo, boemo ba e mong bakeng sa pōpo ea litsi kgolo indasteri e ho sebetsa haufi le e matla dimela matla.

aluminium hloekisoa

The mokhoa fetisisa tsebahalang - tse tharo lera electrolysis. E boetse e esengaka sebaka ka electrolysis libaka tsa ho tola le mashala leifo kolokile ka magnesite. The anode mosebetsing oa ho boeona e rekisetsoa e le entsoeng ka ho qhibilihisoa tšepe, eo ha e hloekisoa. Ho e teng ka lera ka tlase ka leifo la conductive. E hloekileng aluminium, e qhalana ka electrolyte tswa anode kolohantsoeng, e utloisisa 'me a sebeletsa e le cathode ena. Hona joale e fanwang tlhokeng ka tsela e graphite eleketrode.

The electrolyte ka lipakeng lera - e aluminium fluoride kapa bo hloekileng kapa ka tlaleletsa ka sodium chloride le barium. E halefile ho 800 ° C mocheso.

Motlakase tshebediso ya ka nako ya tse tharo-lera hloekisoa ke ho 20 kWh ka lik'hilograma tsa tšepe, ke hore, e mong ton tlhoko ea 20 likete kWh. Hore e ka lebaka leo, e le ha ho na tlhahiso ea tšepe, aluminium ehlokang eseng feela e le mohloli oa motlakase matla a, 'me e khōlō matla dimela sebakeng se haufi.

The aluminium e hloekisitsoeng ka bongata e nyenyane haholo e na le tšepe, ka silicon, koporo, zinki thaethaniamo le magnesium.

Ka mor'a ho hloekisoa, aluminium e sebetswa ka lihlahisoa marketable. Sena ingot le terata, le lakane, 'me ho nahanoang.

segregation lihlahisoa fumanoa ka ho hloekisoa, e sa fella ka precipitate tiileng, e sebediswa bakeng sa deoxidation, 'me eketsa mokhoa o sa fellang ka mokgwa wa e tharollo a alkali.

Feletseng aluminium bo hloekileng hlahisoang ka morago ga moo e tšepe libaka qhibilihang ka khase inert kapa ka vacuum cleaner. A tsobotsi e tsotehang ke conductivity lona phahameng ka thempereichara e cryogenic.

Botjha ha thepa ea mahareng e tala thepa

A kotara ea ho se ho hlokahala palo yohle ya aluminium e ile a lulang a potoloha lihlahisoa tse tala. From lihlahisoa recycled aa tšela ka hlobo betsa.

thepa Pre-qhibilihile tala aroloa ka monyako sebōpi. Ho eona ba lirafshoa le a godimo a qhibilihang ntlha ho feta aluminium, ho etsa mohlala, nikele le tšepe. Hobane aluminium entsoeng ka ho qhibilihisoa le chloride le kapa naetrojene purge tlosa tse fapa-fapaneng inclusions bao e seng metallic.

More fusible tšepe litšila ba tlosoa dopants magnesium, zinki, kapa mercury le sebakeng seo. Magnesium e tlosoa qhibiliha ka chloride.

The esale pele ho betsa motsoako fumanoa ka kenyelletsa additives tse laolwang ke Sebopeho sa aluminium entsoeng ka ho qhibilihisoa.

litsi tlhahiso ea aluminium

Ka ho ya ka tshebediso ya aluminium China Ranked pele, ba siea hole morao sebakeng sa bobeli ba se ba US le mong'a sebaka boraro Jeremane.

China - e leng naha e le tlhahiso ea aluminium, ka thōko ka bophara ka ho ba etella pele sebakeng sena.

Ka holimo tse leshome, ka ntle bakeng sa ho China, ke Russia, Canada, UAE, India, USA, Australia, Norway, Brazil le Bahrain.

The monopolist Russia ka tlhahiso ea ea alumina le aluminium ke hlakanywa khampani RUSAL. Se hlahisa ho fihlela ho lithane tse limilione tse 4 ba aluminium ka selemo le Lihlahisoa lihlahisoa tsa lona linaheng tse mashome a supileng 'me ke hona joale e lik'honthinenteng tse hlano linaheng lesomesupa.

American khampani Alcoa owns dimela tse peli metallurgical Russia.

Mohlahisi aluminium kholo ka ho fetisisa ka China - khampani Chalco. Ho fapana le baphadisani tsoang linaheng tse ling, kaofela ha thepa lona ke khobokellane naheng lapeng.

Haeterojene Aluminium petsoha ha Norwegian khampani Norsk haeterojene owns smelters aluminium ka Norway, Jeremane, Slovakia, Canada, 'me Australia.

Australia BHP Billiton owns tlhahiso ea aluminium Australia, South Africa le Amerika Boroa.

Bahrain ke Alba (Aluminium Bahrain BSC) - mohlomong u ka ho hlahisa ka ho fetisisa khōlō. mohlahisi aluminium hore nka tse fetang 2% ya bophahamo ba modumo kakaretso ea tšepe "tse nang le mapheo 'hlahisoa lefatšeng.

Ho joalo, Ha a akaretsa, re ka bolela hore bahlahisi ba ka sehloohong sa aluminium ke lik'hamphani machaba le mehloli ea bauxite. Le feela ya eneji,-timetsang thulaganyou e na le ho fumana ea alumina tloha fluorides tlhahiso ea aluminium manya, tse akarelletsang cryolite, carbon anode peista le carbon anode, cathode, thepa lera, 'me e nepahetseng electrolytic tlhahiso ea tšepe e hloekileng le hore ke karolo e ka sehloohong ea aluminium le tšepe.