Miten alumiinia valmistetaan
monin tavoin, alumiini on täydellinen metalli. Se on vahva, kevyt, kestää lämpöä ja korroosiota ja hyvä johdin sähköä. Kaiken lisäksi se on runsas ja edullinen.
alumiini on myös maankuoren runsain metalli ja kolmanneksi runsain alkuaine hapen ja piin jälkeen. Kuitenkin vasta vuonna 1809 englantilainen kemisti Sir Humphry Davy muodollisesti tunnisti ja nimesi sen.
nykyään alumiini on maailman yleisimmin käytetty metalli raudan ja teräksen jälkeen. Alumiini on elintärkeä osa lähes joka osa elämäämme, ajoneuvoista ajamme elintarvikepakkauksiin.
alumiini on monipuolisimmillaan, kun se yhdistetään muiden metallien kanssa alumiiniseoksiksi. Seostusprosessi antaa alumiinille parempia ominaisuuksia erilaisiin sovelluksiin.
miten alumiinia valmistetaan
alumiinia valmistetaan seuraavissa vaiheissa:
- Alumiinimalmin löytäminen
- alumiinin louhinta
- bauksiitin jalostaminen
- Alumiinisulatus
Alumiinimalmin löytäminen
Alumiini pyrkii yhdistymään muihin alkuaineisiin ja esiintyy harvoin luonnossa puhtaassa metallimuodossa. Alumiiniyhdisteitä esiintyy tavallisimmissa kivilajeissa kuten savessa, liuskekivessä, liuskekivessä, graniitissa ja anortosiitissa.
tärkein alumiinimalmi on bauksiitti, noin 52% alumiinioksidia sisältävä kivi, jonka epäpuhtaudet ovat rautaoksidia, piidioksidia ja titaania. Bauksiittia esiintyy yleisesti esiintymissä maan pinnalla tai sen läheisyydessä eri puolilla maailmaa, muun muassa Euroopassa, Aasiassa, Australiassa ja Etelä-Amerikassa.
louhivat alumiinia
geologit paikantavat bauksiittiesiintymät ottamalla näytteitä ja suorittamalla tutkimusporauksia. Kun esiintymiä löytyy, niitä louhitaan avoimiin kuoppiin. Maa räjäytetään irti ja bauksiitti louhitaan voimalapioilla tai-köysillä.
90% kaikesta louhitusta bauksiitista tehdään alumiinioksidia, joka sulatetaan alumiiniksi. Loput 10 prosenttia käytetään muihin tarkoituksiin, kuten hioma-aineiden, uunivuorausten ja öljyteollisuuden proppanttien valmistukseen. 2 tonnin alumiinioksidin tuottamiseen tarvitaan 4 tonnia korkealaatuista bauksiittia, josta voidaan valmistaa 1 tonni alumiinia.
bauksiitin puhdistaminen
bauksiitti puhdistetaan Bayer-prosessilla, jonka kehitti ensimmäisenä Karl Joseph Bayer vuonna 1888. Bayer-prosessissa on neljä vaihetta: ruoansulatus, selkeytys, saostus ja kalsinointi.
digestio
bauksiitti jauhetaan, sekoitetaan kaustiseen soodaan ja pumpataan painesäiliöihin, joissa käytetään höyryn lämpöä ja painetta. Tämä saa emäksisen soodan reagoimaan bauksiitin alumiiniyhdisteiden kanssa muodostaen natriumaluminaattiliuoksen. Ei-toivotut epäpuhtaudet jäävät niin sanottuun punamultaan.
selvennys
seuraavaksi natriumaluminaattiliuos johdetaan puhallussäiliöiden läpi, jossa paine alenee ilmanpaineeksi. Punamulta poistetaan selkeyttävien aineiden ja kangassuodattimien avulla. Tämän jälkeen selkeytetty liuos jäähdytetään lämmönvaihtimissa ja pumpataan korkeisiin siiloihin.
saostuminen
alumiinihydroksidin siemenkiteitä lisätään natriumaluminaattiliuokseen saostumisen aiheuttamiseksi. Tämän prosessin aikana alumiinista tulee kiinteää. Tällöin syntyy suuria alumiinikiteitä, jotka suodatetaan ja pestään veden ja muiden epäpuhtauksien poistamiseksi.
kalsinointi
nyt alumiinihydroksidikiteet kalsinoidaan, lämpökäsittelyprosessi, jossa ilman syöttöä säädellään. Kiertouuneissa kiteet lämmitetään yli 960° C: n lämpötilaan, mikä poistaa jäljelle jääneet epäpuhtaudet, jolloin jäljelle jää hienojakoista valkoista jauhetta, joka tunnetaan alumiinioksidina eli alumiinioksidina.
alumiinin sulatus
sulatus on prosessi, jossa alumiinia uutetaan alumiinioksidista. Tämä toteutetaan Hall-Héroult-prosessilla, jonka Charles Martin Hall ja Paul Héroult keksivät vuonna 1886.
sulatus tapahtuu sulalla elektrolyytillä täytetyissä teräksen pelkistysastioissa, joissa hiilianodeja käytetään sähkövirran siirtämiseen elektrolyytin läpi. Sulaan pintaan lisätään alumiinioksidia. Sähkövirta tallettaa sulan alumiinin, joka voidaan kerätä ja imeyttää pois.
sula alumiini kaadetaan sitten muotteihin valimoharkoiksi. Tässä vaiheessa se on 99,8% puhdasta. Nyt sitä voidaan edelleen jalostaa tuottamaan superpurealumiinia tai käyttää seostamiseen muiden metallien kanssa.
Superpure Alumiini
superpure alumiini erittäin puhdasta (99,99%) on pehmeää ja puuttuu vetolujuus. Se on kuitenkin korroosionkestävä ja erinomainen sähkön johdin. Superpure alumiinia käytetään kemiallisissa laitteissa, elektronisissa komponenteissa ja bensiinin valmistamiseen.
alumiiniseokset
suurin osa alumiinista seostetaan muilla alkuaineilla. Seostamalla alumiinia, sen kovuutta ja lujuutta voidaan parantaa merkittävästi. Yhteiset alumiiniseokset ovat alumiini-mangaani (käytetään juoma-astioissa), alumiini-magnesium (käytetään laitteissa ja työvälineissä), alumiini-magnesium-pii (käytetään rakennuksissa ja ajoneuvoissa) ja alumiini-kupari (käytetään lentokoneissa).
kierrätysalumiinia
alumiinia voi kierrättää loputtomasti sen laatua menettämättä. Tämä tekee siitä yhden maapallon ympäristöystävällisimmistä metalleista. Uskomatonta kyllä, suurinta osaa koskaan valmistetusta alumiinista käytetään vielä nykyäänkin.
Metal Supermarkets on maailman suurin pienmetallitoimittaja, jolla on yli 85 kivijalkamyymälää eri puolilla Yhdysvaltoja, Kanadaa ja Iso-Britanniaa. Olemme metallin asiantuntijoita ja olemme tarjonneet laadukasta asiakaspalvelua ja tuotteita vuodesta 1985.
Metallimyymälöissä Toimitamme laajan valikoiman metalleja erilaisiin sovelluksiin. Varastoomme kuuluvat: ruostumaton teräs, seosterästä, Galvanoitu teräs, työkaluteräs, alumiini, messinki, pronssi ja kupari.
kuumavalssattua ja kylmävalssattua terästä on saatavilla monenlaisia muotoja, kuten tankoja, putkia, levyjä ja levyjä. Voimme leikata metallia sinun toiveidesi mukaan.
käy yhdellä yli 80 paikkakunnastamme Pohjois-Amerikassa tänään.
Leave a Reply