Combinat de aluminiu

Combinat de aluminiu

În combinatele de aluminiu are loc extragerea aluminiului din alumină prin electroliză.

Chimie

Cuvinte cheie

producția de aluminiu, aluminiu, topitorie de aluminiu, electroliză, alumină, materia primă, criolit, bauxită, oxid de aluminiu, reducere, oxidare, anod, catod, curent continuu, anod de cărbune, dioxid de carbon, monoxid de carbon, noroi roșu, metal ușor, folie aluiminium, fabricare, geografie umană, industrie, chimie

Suplimente asociate

Animații

Combinat de aluminiu

Aluminiul este metalul ușor folosit în cele mai multe domenii. Datorită abundenței sale, a densității scăzute, a maleabilității sale și a rezistenței, utilizarea aluminiului este de decenii în continuă creștere.

Este al treilea element ca abundență din scoarța terestră, după siliciu și oxigen, în natură găsindu-se doar sub formă de compuși. Poate fi produs în mod economic doar din bauxită.

Primul pas este obținerea din bauxită a aluminei din care se obține aluminiu primar fluid, ca apoi din acesta să se producă produse semifinite: lingourile, cilindrii și blocurile de aluminiu, acestea fiind apoi prelucrate în produse finite.

În țările dezvoltate deșeurile de aluminiu, de exemplu cutiile de suc și bere, sunt în mare procent reutilizate. Folosirea aluminiului reciclat înseamnă economisirea a 95% din energia necesară pentru extragerea aluminiului din bauxită.

Combinatele de aluminiu consumă foarte multă energie, motiv pentru care se găsesc în țările bogate în energie electrică și resurse energetice. Mai mult de jumătate din combinatele de aluminiu folosesc electricitate produsă de hidrocentrale, energia electrică obținută din cărbune sau hidrocarburi fiind folosită doar de o mică parte dintre ele.

În general, din 4 tone de bauxită se obțin 2 tone de alumină din care se obține o tonă de aluminiu. Aluminiul primar se obține din alumină prin electroliză. Electroliza este o reacție chimică generată de curentul electric. Pentru electroliză este nevoie ca un electrod pozitiv, numit anod, și un electrod negativ, numit catod, să fie scufundați într-o soluție electrolitică și conectați la curent continuu.

Producerea aluminiului are loc în celule electrolitice care sunt cuve de oțel căptușite cu blocuri de grafit. Aceste blocuri de grafit au rolul de catod. Temperatura de topire a aluminei este mai mare de 2000 °C, de aceea este dizolvată în criolit care are un punct de topire mai scăzut. În soluția electrolitică astfel obținută, a cărei temperatură de 1000 °C, este scufundat anodul fabricat din carbon.

În timpul electrolizei aluminei sau oxidului de aluminiu, la anod sunt eliberați atomi de oxigen care intră în reacție cu carbonul și formează dioxid de carbon sau monoxid de carbon.

Aluminiul fluid se depozitează pe stratul de grafit cu rol de catod de pe fundul cuvei și preia rolul catodului. Aluminiul topit este scos la una-două zile de pe fundul cuvei într-un rezervor.

În timpul reacției, oxigenul degajat la anod oxidează anodul de carbon, de aceea acesta trebuie înlocuit în permanență. În soluția electrolitică se formează o crustă solidă pe care se dozează alumina. În afară de faptul că încălzește alumina, crusta ajută la păstrarea temperaturii soluției electrolitice. La 2-4 ore de la adăugarea aluminei, crusta se sparge, de aceea oxidul de aluminiu descompus este completat.

Într-un combinat funcționează mai multe sute de cuve timp de 24 de ore în fiecare zi a anului. Deoarece cantitatea de aluminiu obținută prin electroliză este direct proporțională cu intensitatea curentului electric, în timpul procesului de producție se folosește o intensitate electrică mare. În același timp, pentru a scădea energia folosită, se fac eforturi pentru ca tensiunea curentului să aibă cele mai mici valori posibile.

Anod

Catod

Secții auxiliare

  • mină de bauxită
  • uzină de alumină
  • combinat de aluminiu
  • rezervor de noroi roșu
  • uzină de producere a produselor finite
  • deșeuri de aluminiu

Reacţia

  • anod de carbon
  • catod

Produse

  • bloc de aluminiu
  • cilindru de aluminiu
  • folie de aluminiu
  • lingouri de aluminiu

Animaţie

  • anod de carbon
  • catod
  • aluminiu
  • alumină dizolvată în criolit topit
  • dioxid de carbon și monoxid de carbon
  • transformator - Furnizează energie electrică pentru anod și catod.
  • rezervor - În acest recipient este pompat aluminiul fluid.
  • mină de bauxită
  • uzină de alumină
  • combinat de aluminiu
  • rezervor de noroi roșu
  • uzină de producere a produselor finite
  • deșeuri de aluminiu
  • bloc de aluminiu
  • cilindru de aluminiu
  • folie de aluminiu
  • lingouri de aluminiu

Narațiune

Aluminiul este metalul ușor folosit în cele mai multe domenii. Datorită abundenței sale, a densității scăzute, a maleabilității sale și a rezistenței, utilizarea aluminiului este de decenii în continuă creștere.

Este al treilea element ca abundență din scoarța terestră, după siliciu și oxigen, în natură găsindu-se doar sub formă de compuși. Poate fi produs în mod economic doar din bauxită.

Primul pas este obținerea din bauxită a aluminei din care se obține aluminiu primar fluid, ca apoi din acesta să se producă produse semifinite: lingourile, cilindrii și blocurile de aluminiu, acestea fiind apoi prelucrate în produse finite.

În țările dezvoltate deșeurile de aluminiu, de exemplu cutiile de suc și bere, sunt în mare procent reutilizate. Folosirea aluminiului reciclat înseamnă economisirea a 95% din energia necesară pentru extragerea aluminiului din bauxită.

Combinatele de aluminiu consumă foarte multă energie, motiv pentru care se găsesc în țările bogate în energie electrică și resurse energetice. Mai mult de jumătate din combinatele de aluminiu folosesc electricitate produsă de hidrocentrale, energia electrică obținută din cărbune sau hidrocarburi fiind folosită doar de o mică parte dintre ele.

În general, din 4 tone de bauxită se obțin 2 tone de alumină din care se obține o tonă de aluminiu. Aluminiul primar se obține din alumină prin electroliză. Electroliza este o reacție chimică generată de curentul electric. Pentru electroliză este nevoie ca un electrod pozitiv, numit anod, și un electrod negativ, numit catod, să fie scufundați într-o soluție electrolitică și conectați la curent continuu.

Producerea aluminiului are loc în celule electrolitice care sunt cuve de oțel căptușite cu blocuri de grafit. Aceste blocuri de grafit au rolul de catod. Temperatura de topire a aluminei este mai mare de 2000 °C, de aceea este dizolvată în criolit care are un punct de topire mai scăzut. În soluția electrolitică astfel obținută, a cărei temperatură de 1000 °C, este scufundat anodul fabricat din carbon.

În timpul electrolizei aluminei sau oxidului de aluminiu, la anod sunt eliberați atomi de oxigen care intră în reacție cu carbonul și formează dioxid de carbon sau monoxid de carbon.

Aluminiul fluid se depozitează pe stratul de grafit cu rol de catod de pe fundul cuvei și preia rolul catodului. Aluminiul topit este scos la una-două zile de pe fundul cuvei într-un rezervor.

În timpul reacției, oxigenul degajat la anod oxidează anodul de carbon, de aceea acesta trebuie înlocuit în permanență. În soluția electrolitică se formează o crustă solidă pe care se dozează alumina. În afară de faptul că încălzește alumina, crusta ajută la păstrarea temperaturii soluției electrolitice. La 2-4 ore de la adăugarea aluminei, crusta se sparge, de aceea oxidul de aluminiu descompus este completat.

Într-un combinat funcționează mai multe sute de cuve timp de 24 de ore în fiecare zi a anului. Deoarece cantitatea de aluminiu obținută prin electroliză este direct proporțională cu intensitatea curentului electric, în timpul procesului de producție se folosește o intensitate electrică mare. În același timp, pentru a scădea energia folosită, se fac eforturi pentru ca tensiunea curentului să aibă cele mai mici valori posibile.

Suplimente asociate

Industria fierului (nivel mediu)

Minereul de fier este transformat în fier brut în topitorii.

Acumulator plumb-acid

În acumulatorul plumb-acid curentul electric este generat de procese electrochimice.

Dizolvarea NaCl-lui

Sarea de bucătărie se dizolvă în apă: moleculele polare de apă formează un înveliș în jurul ionilor.

Metale

Atomii de metal formează rețele metalice cu structură regulată.

Minerit de suprafață

Spre deosebire de mineritul subteran, în mineritul de suprafață straturile care acoperă minereul de cărbune sunt date la o parte, cărbunele fiind extras la...

Mineritul subteran

Spre deosebire de mineritul de suprafață, în mineritul subteran straturile care acoperă minereul de cărbune nu sunt înlăturate, cărbunele fiind extras din...

Producția cimentului

Animația prezintă procesul de fabricare a cimentului de la extracția materiilor prime la utilizarea cimentului.

Rețea cubică cu fețe centrate

Rețeaua cubică cu fețe centrate reprezintă rețeaua metalică cea mai compactă.

Rețea cubică cu volum centrat

Rețeaua cubică cu volum centrat este rețeaua metalică cea mai puțin compactă.

Rețea hexagonală

Metalele care formează rețele hexagonale sunt rigide și greu de prelucrat.

Bateriile alcaline

În bateriile alcaline, energia electrică este generată de reacții electrochimice.

Industria fierului (nivel începător)

Minereul de fier este transformat în fier brut în topitorii.

Rafinarea petrolului

Produsele obținute prin rafinarea petrolului includ motorina, benzina și lubrifianții.

Added to your cart.