Добыча алюминия состоит из нескольких основных этапов:
Добыча бокситов: Бокситы – это основные руды, содержащие алюминий (около 30-60% алюминия в форме оксидов). Их добывают открытым способом, используя экскаваторы и грузовики.
Рафинирование бокситов (процесс Bayer):
- Добытые бокситы измельчаются и смешиваются с натриевым гидроксидом (NaOH) в больших реакторах под высоким давлением и температурой.
- В результате реакции образуется раствор алюминиевого гидроксида (гидратированного алюминий оксида) и нерастворимые остатков (железосодержащие минералы и другие примеси).
- Нерастворимые частицы удаляются, а раствор подвергается охлаждению и кристаллизации для получения алюминиевого гидроксида (гиброкса).
Обжиг алюминиевого гидроксида:
- Полученный алюминиевый гидроксид обжигается в печах при температуре около 1000-1100°C, в результате чего он преобразуется в ан гидрит (Al₂O₃), который является чистым оксидом алюминия.
Электролиз:
- Ан гидрит подвергается электролизу в электролизных ямах (кохлеров), которые наполнены расплавленным электролитом (обычно смесь криолита и активного фторида, снижающего температуру плавления).
- При протекании электрического тока из анода выделяется кислород, а из катода – алюминий. Алюминий скапливается на дне ямы и периодически извлекается.
Литье и переработка:
- Полученный металлический алюминий может быть отлит в слитки и использован для различных промышленных нужд или переработан в более сложные формы.
Этот процесс является энергоемким, и основные производители алюминия постоянно работают над его оптимизацией для уменьшения затрат и воздействия на окружающую среду.
