آلومینیوم

کریولیت یک ماده معدنی ، فلوراید آلومینیوم سدیم ، Na3 AlF 6 است که در توده های سفید وجود دارد و به عنوان شار در تولید الکترولیتی آلومینیوم مورد استفاده قرار می گیرد..

 ​                                                  ​

آندهای کربنی مصرفی پخته شده نوع خاصی از آند هستند که برای ذوب آلومینیوم با استفاده از فرایند Hall-Heroult طراحی شده اند.

خواص آند تا حد زیادی در طول فرایند پخت تنظیم می شود و باید به دقت کنترل شود تا از بازده قابل قبول خروجی اطمینان حاصل شود و میزان محصول جانبی نامطلوب تولید شده کاهش یابد. برای این منظور ، صنعت ذوب آلومینیوم با هدف عملکرد مطلوب و سازگار ، محدوده قابل قبولی را برای آندهای تولید انبوه تجاری تعیین کرده است.

​      ​

مواد حمام معمولاً به عنوان کریولیت ثانویه ، حمام خرد شده ، کریولیت حمام ، PureBath ، حمام و مواد حمام شناور نیز نامیده می شود. مواد اضافی حمام در طی فرآیند ذوب آلومینیوم در نتیجه مقدار بالای سدیم (Na) در آلومینا تولید می شود.

​

آلومینا در یک سلول الکترولیتی به نام "گلدان" به آلومینیوم فلزی تبدیل می شود که از دو قسمت اصلی تشکیل شده است - یکی به عنوان آند یا الکترود مثبت سلول و دیگری به عنوان الکترود کاتد یا منفی عمل می کند. آند از یک بلوک کربن تشکیل شده توسط کک پخت و گام تشکیل می شود ، در حالی که کاتد در پوشش کربنی یک ظرف فولادی بزرگ واقع در زیر آند یافت می شود. این پوشش با پخت کک متالورژی و زمین تشکیل می شود.

فضای بین آند و کاتد با یک حمام الکترولیتی از فلوراید آلومینیوم سدیم یا کرایولیت پر شده است. الکترولیت تا حدود 980 درجه سانتی گراد گرم می شود ، در این هنگام ذوب شده و آلومینا اضافه شده و حل می شود. سپس یک جریان الکتریکی از مخلوط عبور می کند تا آلومینا به فلز مذاب آلومینیوم در کاتد و دی اکسید کربن در آند تقسیم شود.

این فرآیند هال هرولت در سال 1886 اختراع شد و از آن زمان به طور پیوسته بهبود یافته است. در حال حاضر برای تولید 1 تن فلز آلومینیوم حدود 2 تن آلومینا نیاز است.

ذوب به دلیل دمای بالایی که باید تولید شود ، مقادیر زیادی برق مصرف می کند. به طور معمول ، جریان الکترولیز در آمپراژ بالا تحویل داده می شود و به طور متوسط ​​برای تولید 1 کیلوگرم آلومینیوم از آلومینا تقریباً 14171 کیلووات ساعت برق مصرف می شود در حالی که میانگین XinRen در سال 2009 13727 کیلووات ساعت بود. علاوه بر این ، فرآیند ذوب مداوم است. نمی توان اجازه داد فلز در گلدانها سفت شود. جای تعجب نیست که اکثر گیاهان در سراسر جهان در مناطقی واقع شده اند که دسترسی زیادی به انرژی ارزان دارند.

بلوک کاتد یک الکترود منفی است و در پوشش سلولهای احیا کننده آلومینیوم استفاده می شود. یک بلوک کاتدی دارای خاصیت هدایت الکتریکی و حرارتی برتر ، پایداری شیمیایی و فله بالا و همچنین استحکام بالا در الکترولیز تحت دمای بالا است. بلوک های جانبی ، خمیرهای چسبناک و چسب های خاص مجموعه محصولات کاتد را جمع آوری کرده و راه حل های سفارشی کاملی را ارائه می دهد تا به بهترین نحو مورد نیاز در ذوب آلومینیوم را برآورده کند.

در مقایسه با کربن های بی شکل یا بلوک های گرافیتی معمولی ، بلوک کاتد کاملاً گرافیتی شده ما هدایت حرارتی و الکتریکی بالا و مقاومت بیشتری در برابر شوک حرارتی ارائه می دهد و به صرفه جویی در انرژی ، بهره وری بیشتر و عمر بیشتر گلدان کمک می کند.

​

آلومینا ، که اکسید آلومینیوم نیز نامیده می شود ، اکسید آلومینیوم مصنوعی ، Al2O3 ، یک ماده بلوری سفید یا تقریباً بی رنگ است که به عنوان ماده اولیه برای ذوب فلز آلومینیوم استفاده می شود. همچنین به عنوان ماده اولیه برای طیف وسیعی از محصولات سرامیکی پیشرفته و به عنوان یک عامل فعال در پردازش شیمیایی عمل می کند.

آلومینا از بوکسیت ساخته می شود ، سنگ معدنی طبیعی که حاوی مقادیر متفاوتی از اکسیدهای آلومینیوم آبدار (حاوی آب) است. Al2O3 رایگان در طبیعت به عنوان کوراندوم معدنی و سنگهای قیمتی آن ، یاقوت کبود و یاقوت سرخ وجود دارد. اینها را می توان به طور مصنوعی از آلومینا تولید کرد و گاهی اوقات آلومینا نامیده می شود ، اما این اصطلاح بیشتر به مواد مورد استفاده در متالورژی آلومینیوم ، سرامیک های صنعتی و فرآوری شیمیایی محدود می شود.

​