Aluminiumsverk

Aluminiumsverk

I aluminiumsverk fremstilles aluminium fra alumina gjennom elektrolyse.

Kjemi

Nøkkelord

aluminiumproduksjon, aluminium, aluminiumverk, elektrolyse, Aluminiumoksid, råmateriale, kryolitt, bauxit, aluminiumoksyd, reduksjon, oksidasjon, anode, katode, likestrøm, karbonanode, karbondioksid, karbonmonoksid, rødslam, lett metall, aluminiumsfolie, produksjon, samfunnsgeografi, Industri, kjemi

Relaterte elementer

Scener

Aluminiumsverk

Aluminium er det mest brukte lettmetallet i verden. Bruken har hatt en jevn økning i flere tiår på grunn av dets tilgjengelighet, lave tetthet, gode bearbeidbarhet og motstandsdyktighet.

Aluminium er det tredje mest forekommende elementet i jordskorpen etter oksygen og silisium; i naturen forekommer det imidlertid ikke i sin elementære form. Det kan kun fremstilles økonomisk fra bauksitt.

Først blir aluminiumoksid, eller alumina, utvunnet fra bauksitt, før alumina omdannes til flytende primæraluminium, som produseres til: barrer, pressbolter og valseblokker. Disse blir deretter behandlet til et sluttprodukt.

I utviklede land resirkuleres et stort antall aluminiumsprodukter som brus- og ølbokser. Resirkulering av disse boksene sparer 95% av den energien som kreves for å lage den samme mengden aluminium fra bauksitt.

Aluminiumsverk forbruker store mengder energi, derfor finnes disse smelteverkene hovedsakelig i land hvor det er en overflod av elektrisitet og energiressurser. Mer enn halvparten av smelteverkene bruker elektrisitet som er generert av vannkraftverk, og bare en liten andel av dem bruker elektrisitet fra kull eller fossilt brensel.

Vanligvis kan to tonn alumina utvinnes fra fire tonn bauksitt, og kun ett tonn aluminium kan produseres fra denne mengden alumina. Flytende primæraluminium produseres fra alumina gjennom elektrolyse, en kjemisk reaksjon som utløses av elektrisk strøm. En anode, det vil si, en positiv elektrode, og en katode, en negativ elektrode, må være omgitt av en elektrolyttløsning og kobles til en direkte strømkilde for at elektrolyse skal finne sted.

Produksjon av aluminium foregår i ståltanker som er foret med grafittblokker. Dette grafittforet fungerer som en katode. Smeltepunktet for alumina er over 2000 °C, så det løses opp i smeltet kryolitt, som har et lavere smeltepunkt. Den resulterende elektrolyttløsningen har en temperatur på rundt 1000 °C. Deretter tilsettes en karbonanode i løsningen.

Oksygenatomene i alumina blir frigitt ved karbonanodene, og siden reagerer disse atomene med karbon og danner karbonmonoksid og karbondioksid.

Smeltet aluminium avsettes på grafittforet, dvs. katoden, i bunnen av tanken og overtar katodens rolle. Smeltet aluminium tappes ut hver dag eller annenhver dag til en smeltegryte.

Siden oksygenet samler seg ved de positivt ladede elektrodene, blir karbonanodene stadig oksidert og må derfor hele tiden fornyes. En fast skorpe dannes på overflaten av elektrolyttløsningen, før alumina tilføres. Denne skorpen bidrar til å varme opp alumina og til å forhindre varmetap i elektrolyttløsningen. Så snart skorpen er tilsatt alumina, blir det med jevne mellomrom laget hull i den for å erstatte oppløst alumina.

I smelteverkene opererer hundrevis av tanker 24 timer i døgnet, hver dag hele året. Siden mengden aluminium som fremstilles ved elektrolyse er direkte proporsjonal med forbruket av strømstyrke i prosessen, brukes veldig kraftig elektrisk strøm i smelteverkene. Spenningen er imidlertid lav for å holde prosessen økonomisk.

Anode

Katode

Anlegg

  • bauksittgruve
  • aluminaverk
  • aluminiumsverk
  • rødslamkilde
  • produsent av sluttprodukt
  • aluminiumsavfall

Reaksjon

  • karbonanode
  • katode

Produkter

  • aluminium valseblokker
  • aluminium pressbolter
  • aluminiumfolie
  • aluminiumbarrer

Animasjon

  • karbonanode
  • katode
  • aluminium
  • aluminiumoksid oppløst i kryolitt
  • karbondioksid og karbonmonoksid dannes
  • transformator - Den forsyner anoden og katoden med strøm.
  • smeltegryte - Smeltet aluminium blir pumpet inn i den.
  • bauksittgruve
  • aluminaverk
  • aluminiumsverk
  • rødslamkilde
  • produsent av sluttprodukt
  • aluminiumsavfall
  • aluminium valseblokker
  • aluminium pressbolter
  • aluminiumfolie
  • aluminiumbarrer

Forteller

Aluminium er det mest brukte lettmetallet i verden. Bruken har hatt en jevn økning i flere tiår på grunn av dets tilgjengelighet, lave tetthet, gode bearbeidbarhet og motstandsdyktighet.

Aluminium er det tredje mest forekommende elementet i jordskorpen etter oksygen og silisium; i naturen forekommer det imidlertid ikke i sin elementære form. Det kan kun fremstilles økonomisk fra bauksitt.

Først blir aluminiumoksid, eller alumina, utvunnet fra bauksitt, før alumina omdannes til flytende primæraluminium, som produseres til: barrer, pressbolter og valseblokker. Disse blir deretter behandlet til et sluttprodukt.

I utviklede land resirkuleres et stort antall aluminiumsprodukter som brus- og ølbokser. Resirkulering av disse boksene sparer 95% av den energien som kreves for å lage den samme mengden aluminium fra bauksitt.

Aluminiumsverk forbruker store mengder energi, derfor finnes disse smelteverkene hovedsakelig i land hvor det er en overflod av elektrisitet og energiressurser. Mer enn halvparten av smelteverkene bruker elektrisitet som er generert av vannkraftverk, og bare en liten andel av dem bruker elektrisitet fra kull eller fossilt brensel.

Vanligvis kan to tonn alumina utvinnes fra fire tonn bauksitt, og kun ett tonn aluminium kan produseres fra denne mengden alumina. Flytende primæraluminium produseres fra alumina gjennom elektrolyse, en kjemisk reaksjon som utløses av elektrisk strøm. En anode, det vil si, en positiv elektrode, og en katode, en negativ elektrode, må være omgitt av en elektrolyttløsning og kobles til en direkte strømkilde for at elektrolyse skal finne sted.

Produksjon av aluminium foregår i ståltanker som er foret med grafittblokker. Dette grafittforet fungerer som en katode. Smeltepunktet for alumina er over 2000 °C, så det løses opp i smeltet kryolitt, som har et lavere smeltepunkt. Den resulterende elektrolyttløsningen har en temperatur på rundt 1000 °C. Deretter tilsettes en karbonanode i løsningen.

Oksygenatomene i alumina blir frigitt ved karbonanodene, og siden reagerer disse atomene med karbon og danner karbonmonoksid og karbondioksid.

Smeltet aluminium avsettes på grafittforet, dvs. katoden, i bunnen av tanken og overtar katodens rolle. Smeltet aluminium tappes ut hver dag eller annenhver dag til en smeltegryte.

Siden oksygenet samler seg ved de positivt ladede elektrodene, blir karbonanodene stadig oksidert og må derfor hele tiden fornyes. En fast skorpe dannes på overflaten av elektrolyttløsningen, før alumina tilføres. Denne skorpen bidrar til å varme opp alumina og til å forhindre varmetap i elektrolyttløsningen. Så snart skorpen er tilsatt alumina, blir det med jevne mellomrom laget hull i den for å erstatte oppløst alumina.

I smelteverkene opererer hundrevis av tanker 24 timer i døgnet, hver dag hele året. Siden mengden aluminium som fremstilles ved elektrolyse er direkte proporsjonal med forbruket av strømstyrke i prosessen, brukes veldig kraftig elektrisk strøm i smelteverkene. Spenningen er imidlertid lav for å holde prosessen økonomisk.

Relaterte elementer

Jernmetallurgi (middels)

Råjern fremstilles av jernmalm i jernsmelteverk.

Blyakkumulator

Elektrokjemiske prosesser i en blyakkumulator produserer elektrisk strøm.

Cement production

This 3D scene presents the steps of the cement manufacturing process.

Dagbrudd

I motsetning til i underjordiske gruver blir lagene som dekker kullet i dagbruddet fjernet, slik at kullet kan utvinnes på overflaten.

Flatesentrert kubisk metallgitter

Det flatesentrerte kubiske metallgitteret tillsater den nærmeste passform for metallatomer.

Heksagonalt metallisk gitter

Metaller som danner heksagonale metalliske gitre er stive og vanskelig å maskinere.

Metaller

Metallatomer danner en vanlig gitterstruktur.

Oppløsning av NaCl

Vanlig salt løses opp i vann: polare vannmolekyler danner et belegg rundt ionene.

Romsentrert kubisk gitter

Den minst tettpakkede krystallstrukturen.

Underjordisk kullgruve

I motsetning til dagbrudd, blir ikke jordlagene som dekker kullreservene fjernet i underjordiske gruver, kullet utvinnes i gruvesjakter.

Alkalisk batteri

I alkaliske batterier er strømmen generert av elektrokjemiske reaksjoner.

Jernmetallurgi (grunnleggende)

Råjern fremstilles av jernmalm i jernsmelteverk.

Oljeraffineri

Noen av produktene fra oljeraffinering er dieselolje, bensin og smøremidler.

Added to your cart.