Utama yang lain

Pemprosesan aluminium

Isi kandungan:

Pemprosesan aluminium
Pemprosesan aluminium

Video: ternyata begini proses pembuatan baja besi 2024, Mungkin

Video: ternyata begini proses pembuatan baja besi 2024, Mungkin
Anonim

Bijih

Aluminium adalah unsur ketiga paling banyak di permukaan Bumi. Hanya oksigen dan silikon yang lebih biasa. Kerak bumi hingga kedalaman 16 km (10 batu) mengandungi 8 peratus aluminium. Aluminium mempunyai kecenderungan kuat untuk bergabung dengan unsur-unsur umum yang lain dan jarang berlaku di alam dalam bentuk logam. Sebatiannya, bagaimanapun, merupakan unsur penting bagi hampir semua batuan biasa. Ia terdapat dalam tanah liat, serpih, batu tulis, skist, granit, syenite, dan anorthosit.

Bijih aluminium yang paling penting, batu berisi besi yang terdiri daripada sekitar 52 peratus aluminium oksida, ditemui pada tahun 1821 berhampiran Les Baux di selatan Perancis. Bahan tersebut kemudian dinamakan bauksit. Bauksit paling baik didefinisikan sebagai bijih aluminium dengan pelbagai tahap kemurnian di mana aluminium dalam bentuk aluminium hidroksida atau aluminium oksida adalah penyusun tunggal terbesar. Kekotoran sebahagian besarnya adalah oksida besi, silika, dan titania.

Bauksit sangat berbeza dalam penampilan fizikal, bergantung pada komposisi dan kekotorannya. Berbagai warna dari putih kekuningan hingga abu-abu atau dari merah jambu hingga merah gelap atau coklat jika tinggi oksida besi. Mungkin tanah, atau bentuknya dari tanah liat hingga batu. Bauksit telah dijumpai di semua benua dunia kecuali Antartika. Deposit terkaya umumnya terletak di daerah yang selama pembentukan berada di iklim tropika dan subtropis, memberikan keadaan hujan lebat yang optimum, suhu hangat yang berterusan, dan saliran yang baik.

Simpanan besar dijumpai di kepulauan Caribbean, utara Amerika Selatan, Australia, India, Indonesia, Malaysia, China, Rusia, Kazakhstan, Afrika barat, Yunani, Kroasia, Bosnia dan Herzegovina, Montenegro, Hungaria, Itali, dan Perancis.

Tidak semua bauksit menjimatkan pengeluaran aluminium. Hanya bumi dengan kandungan aluminium oksida 30 peratus atau lebih yang dianggap praktikal. Hanya bijih yang mengandungi kepekatan mineral gibbsite dan boehmite yang signifikan, yang masing-masing mengandungi 65 dan 85 peratus alumina, umumnya dianggap ekonomik untuk diproses. Tapak sawah banyak dijumpai di kawasan tropika di kedua-dua sisi Khatulistiwa, sementara boehmite dijumpai di utara tali pinggang subtropika di Rusia, Kazakhstan, Turki, China, dan Yunani.

Simpanan bauksit yang terkenal dapat membekalkan aluminium kepada dunia selama beratus-ratus tahun pada tahap pengeluaran sekarang. Apabila deposit bauksit bermutu tinggi habis, simpanan bijih sekunder yang banyak akan terus dieksploitasi: deposit laterit di barat laut Amerika Syarikat dan Australia, anorthosit di barat Amerika Syarikat, apatite dan alunite di Eropah, kaolinit di tenggara Amerika Syarikat. Sumber alumina bukan bauksit lain juga tersedia: tanah liat alumina, dawsonite, serpih aluminous, batuan beku, dan mineral saprolit dan sillimanite. Di Rusia, alumina disempurnakan dari bijih bukan bauksit - iaitu nepheline syenite dan alunite. Perkembangan bauksit besar di Australia, Guinea, dan Indonesia cenderung untuk menangguhkan minat bijih sekunder di tempat lain.

Perlombongan

Sejauh ini, kuantiti terbesar bauksit yang dieksploitasi secara komersial terletak di atau dekat permukaan Bumi. Akibatnya, ia dilombong di lubang terbuka yang hanya memerlukan penyingkiran beban yang minimum. Tempat tidur bauksit dilepaskan longgar dan digali dengan sekop atau tali seret, dan bijih diangkut dengan trak, rel, atau tali sawat ke kilang pemprosesan, di mana ia dihancurkan untuk pengendalian yang lebih mudah. Loji penapisan terletak berhampiran lokasi lombong, jika mungkin, kerana pengangkutan adalah barang utama dalam kos bauksit.

Kira-kira 90 peratus daripada semua bauksit yang ditambang ditapis menjadi alumina, yang akhirnya dileburkan menjadi aluminium. Selebihnya 10 peratus digunakan dalam aplikasi lain, seperti pelelas, bahan tahan api, dan proppants dalam pemulihan minyak mentah. Kira-kira empat tan bauksit bermutu tinggi menghasilkan dua tan alumina, dari mana satu tan aluminium dihasilkan.

Pengekstrakan dan penapisan

Penghasilan aluminium dari bauksit adalah proses dua langkah: menyempurnakan bauksit untuk mendapatkan alumina dan peleburan alumina untuk menghasilkan aluminium. Bauksit mengandungi sejumlah kekotoran, termasuk besi oksida, silika, dan titania. Sekiranya kekotoran ini tidak dikeluarkan semasa penyulingan, ia akan mengadun dan mencemarkan logam semasa proses peleburan. Oleh itu, bijih mesti dirawat untuk menghilangkan kekotoran ini. Alumina yang disucikan biasanya mengandungi 0,5 hingga 1 persen air, 0,3 hingga 0,5 persen soda, dan kurang dari 0,1 persen oksida lain. Proses Bayer, dengan pelbagai pengubahsuaian, adalah kaedah yang paling banyak digunakan untuk pengeluaran alumina, dan semua aluminium dihasilkan dari alumina menggunakan proses elektrolitik Hall-Héroult.