فرآیند احیای آلومینیوم

فرآیند تولید آلومینیوم – فرآیند احیاء

در این فرآیند جهت تولید شمش آلومینیوم از الکترولیز نمک مذاب استفاده می نمایند مواد اولیه اصلی در این طرح شامل آلومینا و فلورایدها می باشند. جریان برق DC جهت الکترولیز مورد نیاز است که توسط رکتیفایرها تأمین می‌گردد. تحت تأثیر این جریان مستقیم برق DC اکسید آلومینیوم (آلومینا) به آلومینیوم خالص تبدیل می‌شود. جهت تولید آلومینیوم از دیگهایی بنام دیگ الکترولیز که شامل آند و کاتد می باشد و بطور مخصوصی بر روی استراکچرهای فولادی قرار می‌گیرند استفاده می شود.

در این فرآیند کریولیت ، آلومینیوم فلوراید ، کلسیم فلوراید و آلومینا بعنوان الکترولیت و مواد کربنی بعنوان الکترود عمل می‌نمایند. آلومینیوم مذاب در کاتد رسوب و گاز آندی که غالباً Co2 می‌باشد در آند تولید می‌گردد. در طی فرآیند گازهای هیدروژن فلوراید و غبار تولید می‌گردد که همراه گاز آندی مجموعاً بخارات احیا را تشکیل می‌دهد. در دماهای کمتر از محدوده ۶۰۰-۴۰۰ درجه سانتیگراد ممکن است آلومینـا حاوی ۵/۰-۲/۰ درصد رطوبت باشد که این رطوبت با فلورایدهای جامد در درجه حرارتهای بالا واکنش می‌دهد.

۲Na3AlF6+3H2O              >>>>>>>>>       Al2O3+6NaF+6HF

 ۲AlF3+3H2O             >>>>>>>>>         Al2O3+6HF

بخارات احیاء در سالن احیاء منتشر شده و شرایط کار را نامطلوب و اثرات جدی روی سلامتی کارگران دارد بعلاوه این بخارات اثرات سوء زیست محیطی را به همراه دارد بنابراین از ضروری‌ترین امور در این فرآیند جمع‌آوری هر چه بیشتر این بخارات می‌باشد تا علاوه بر حذف این گازها و بخارات مضر ، آلومینا و فلورایدها بازیابی گردند. در این فرآیند اکسید آلومینیوم مورد نیاز پس از انتقال به کارگاه احیاء به همراه فلورایدها به داخل مخازن ثابت ریخته می‌شوند. در سیستم کنترل آلودگی جهت جذب گازهای دیگ باید از آلومینای تازه استفاده گردد که این نیز به نوبه خود بعنوان آلومینای غنی شده بداخل اوربین‌های دیگ انتقال داده می شود و آلومینای داخل اوربین بصورت خودکار و اتوماتیک و مداوم بداخل حوضچه مذاب انتقال می‌یابد.

جریان برق DC حاصل از رکتی‌فایرها توسط خطوط انتقال باس‌بار جهت الکترولیز وارد کارگاه احیاء می‌شود ، آلومینیوم مذاب موجود در دیگ از طریق سیستم مکش تخلیه شده و به کارگاه ریخته گری انتقال می‌یابد و در آنجا وارد کوره‌های نگهدارنده شده و با افزایش عمل اختلاط بر حسب نیاز محصولات متنوعی از آن تولید می‌گردد.

همواره مقداری از آلومینیوم مذاب کارگاه احیاء داخل پیگ ریخته می‌شود تا جهت ذوب مجدد بکار گرفته شود و قبل از انجام فرآیند و در حین آن آزمایشهایی شامل کنترل و آنالیز مواد خام مصرفی و تولیدی صورت می گیرد تا محصول بدست آمده بر اساس استانداردهای قابل قبول تولید گردد. در خاتمه فرآیند شمش های آلومینیوم تولید شده مورد ارزیابی و کنترل نهایی قرارگرفته پس از بسته‌بندی و توزین جهت توزیع به انبار فرستاده می‌شود.