Алюминий на сегодняшний день является наиболее распространенным металлом. Его используют в самых разных отраслях промышленности, медицине, строительстве, пищевой отрасли и т.д.
Для его получения используют активный оксид алюминия, который добывают из руды. Данный метод требует больших энергетических затрат, поэтому наибольшее он распространение получил лишь в ХХ веке.
Промышленный способ
В промышленных условиях чаще всего используют электрохимический способ получения алюминия. Основным сырьем являются горные породы – бокситы, имеющие красно-бурую окраску. Они могут содержать до 80 % оксида алюминия. Процесс делится на несколько этапов:
- Выделение из руды оксида алюминия.
- Растворение оксида алюминия в криолитовом расплаве.
- Выделение чистого алюминия путем электрохимической реакции.
Недостатком данного способа является большое потребление энергоресурсов. Поэтому ученые постоянно ищут другие варианты.
На сегодняшний день основную конкуренцию электрохимическому способу составляет производство алюминия в рудотермических печах. Этот способ имеет большую производительность, но алюминий получается не чистый. Он образует сплав с кремнием.
В лабораторных условиях возможно получение алюминия, свободного от примесей. Для этого проводят восстановление оксида алюминия водородом. Используя этот способ, возможно восстанавливать и другие металлы.
Особенности производства
Выделение алюминия происходит в электролизерах. Это огромные емкости, содержащие расплавленный криолит, двойной фторид натрия и алюминий. В электролит вводится глинозем, он плавает в ванне на подушке из жидкого алюминия.
Электроды, используемые при получении алюминия, изготавливают из углеродистых материалов. Анод быстро сгорает в выделяемых парах кислорода и оксидов углерода.
Жидкий алюминий оседает на углеродистых подинах, потому что он тяжелее электролитического расплава. Оттуда его периодически откачивают.
Полученный алюминий в жидком состоянии подают в литейный цех. Он располагается в непосредственной близости от электрохимического производства.
Использование специальных транспортных печей позволяет начинать процесс изготовления продукции из алюминия непосредственно после его получения.
Также алюминий может быть доставлен и на другие предприятия в форме небольших прямоугольных чушек, где его повторно расплавляют и обогащают дополнительными компонентами. Таким образом производят различные сплавы на основе алюминия – силумин, фехраль и другие.
Промышленное получение алюминия из оксида алюминия — в этом видео:
Понравилась запись? Поделись с друзьями и поддержи сайт: