تولید آلومینیوم در ایران

تولید آلومینیوم که یکی از عناوین تولید داخلی محصولات صنعتی است، در ایران نهادینه شده است.

تاکنون درمورد چگونگی تولید آلومینیوم شنیده اید؟ این فلز برای مصارف مختلف خانگی و صنعتی استفاده می شود و بد نیست با روش تولیدات آن بخصوص در کارخانجات مطرح ایران آشنا شوید. نرخ تولید آلومینیوم در ایران، در حد مطلوبی است و با راه اندازی کارخانه های جدید، میزان تولیدات کشور، افزایش خواهد یافت.

مراحل تولید آلومینیوم

تولید آلومینیوم یک فرآیند پیچیده است که از معدن‌کاوی تا بهبود آن، چندین مرحله را در بر می‌گیرد. آلومینیوم، یکی از مهم‌ترین فلزات صنعتی است و به عنوان یکی از عناصر پرکاربرد در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، هوا و فضا، ساخت‌و‌ساز، و بسته‌بندی استفاده می‌شود.

مراحل تولید آلومینیوم به صورت خلاصه به شرح زیر است:

1. استخراج بوکسیت: معمولاً بوکسیت، منبع اصلی آلومینیوم است که از معادن استخراج می‌شود. بوکسیت از سنگ‌های معدنی استخراج شده و به شکل آلومینا به مرحله بعدی انتقال می‌یابد.
2. استخراج آلومینا: بعد از استخراج بوکسیت، آن را با استفاده از فرآیندهای شیمیایی تبدیل به آلومینا می‌کنند. این ماده، نقطه آغازین در تولید آلومینیوم است.
3. فرآیند هال-هر: در این مرحله، آلومینا را با استفاده از فرآیند هال-هر (Hall-Héroult) تبدیل به آلومینیوم می‌کنند. این فرآیند الکترولیز مذاب است که به طور اصولی از انرژی الکتریسیته استفاده می‌کند.
4. ریخته‌گری: آلومینیوم حاصل از فرآیند هال-هر در قوالب یا کوره‌ها ریخته‌گری می‌شود. این فرآیند به آلومینیوم خام دلخواه شکل می‌دهد.
5. تصفیه و فرآوری: آلومینیوم حاصل از ریخته‌گری تحت فرآیندهای تصفیه و فرآوری قرار می‌گیرد تا خواص مکانیکی و شیمیایی آن به حداکثر برسد.
6. آلیاژسازی (اختیاری): به منظور بهبود ویژگی‌های آلومینیوم، آن را با فلزات دیگر آلیاژسازی می‌کنند. این کار باعث افزایش مقاومت، سختی و خواص دیگر آلومینیوم می‌شود.
7. ماشین‌کاری و استفاده: در این مرحله، آلومینیوم به قطعات و محصولات مختلف ماشین‌کاری می‌شود و در صنایع مختلف استفاده می‌شود.

مجموعاً، تولید آلومینیوم فرآیندی پیچیده است که نیاز به تخصص و تجهیزات و فناوری‌های پیشرفته دارد تا بتواند به صورت موثر و با کیفیت صورت گیرد

فرایندهای مختلف الکترولیز آلومینیوم

1- روش الکترولیز کلرید آلومینیوم : در سال 1829 میلادی وهلر آلومینیوم خالص را به وسیله الکترولیز کلرید آلومینیوم در مجاورت پتاسیم تولید نمود . دویل سدیم را جانشین پتاسیم نمود که نتیجه آن ساخت نخستین کارخانه تولید آلومینیوم با ظرفیت بسیار کم بود. این دو روش بسیار پر هزینه بودند. آلومینیوم همانند طلا و نقره ارزش داشت.

2- روش الکتروترمیک : در این روش اکسید آلومینیوم توسط کربن در دمای بالاتری از نقطه ذوب  Al2O3 احیا می گردد. آلومینیومی که به این روش تولید می شود، حاویمقادیری کربن می باشد. این عملیات معمولاً در کوره قوسی صورت میگیرد.

                                                                                                                                                                         Al2O3 + C = Al2 + CO3

 3- روش هال – هرولت : در سال 1886 میلادی پال هرولت و چارلز هال  بطور مستقل و بدون اطلاع از فعالیت یکدیگر  فرآیندی را که طی آن آلومینا در کریولیت مذاب حل و به طور الکترو شیمیایی تجزیه شده و در نتیجه آلومینیوم مذاب تولید می گردد را ارائه کردند. تاکنون هیچ راه مناسب تری نتوانسته جایگزین این فرآیند گردد و امروزه این روش تنها روش تولید آلومینیوم می باشد.  این روش ، فرایندی زمان بر بوده و انرژی برق زیادی را مصرف می کند. فلز آلومینیوم تولید شده با این روش از همین حیث قیمت گرانتری خواهد داشت.