الإنتاج والتنقية الالمـــنيوم – Twice

الإنتاج والتنقية
أنهظر أيضا: قائمة الدول المـــنتجة للألمـــنيوم ومالعودةن الألمـــنيوم

البوكسيت، وهـــو خام الألمـــنيوم الرئيسي. اللون الأحمر البني يرجع إلــى وجود مالعودةن الحديد.

الاتجاه العالمي لإنتاج الألمـــنيوم
وتمثل الطاقة الكهربائية حوالي 20% إلــى 40% مـــن سعر إنتاج الألومـــنيوم، وذلك حسب الموقع الالكتروني فرن الصهر. وتميل المصاهر إلــى أنه تكون فــي أمـــاكن تكون فــيــها الطاقة الكهربائية وفــيرة وبغير مكـــلفة، مثل جنوب أفريقيا، والجزيرة الجنوبية لنيوزيلندا، وأستراليا، وجمهـــورية الصين الشعبية، والشرق الأوسط، وروسيا، وكيبيك وكولومبيا البريطانية فــي كندا، وأيسلندا.

إنتاج الألمـــنيوم فــي عام 2005
وفــي عام 2005، كانت جمهـــورية الصين الشعبية أكبر مـــنتج للألمـــنيوم، جدير بالذكر بلغت حصتها الية خمس الإنتاج العالمي، تليها روسيا وكندا والولايات المتحدة، وفقا اليةيئة المسح المتميزخولي البريطانية.

دوران

كود إالعودةة تدوير الألمـــنيوم
المقال الرئيسي: إالعودةة تدوير الألومـــنيوم
مركبات الألومـــنيوم
المقال الرئيسي: مركب الألمـــنيوم العضوي

هيكـــل ثلاثي ميثيل الألومـــنيوم، وهـــو مركب يحتوي علــى كربون خمـــاسي الإحداثيات.
الألومـــنيوم، كوده Al، هـــو عنصر معدني ذو رقـــم ذري 13، يقع فــي التكلة IIIA مـــن الجدول الدوري. يبلغ وزنه الذري 26.9815، وتكافؤه 3. وهـــو أحادي التكافؤ فــي مركباته ذات درجة الحرارة العفيه، مثل أحادي كـــلوريد الألومـــنيوم، AlCl، وأحادي فلوريد الألومـــنيوم، AlF. وهـــو المعدن الأكثر وفرة فــي القشرة الأرضية، جدير بالذكر يشكـــل حوالي 8% مـــنها، ويلي فــي المرتبة الثالثة بعــد الأكسجين والسيليحدث. ولا يوجد حراً فــي الطبيعة بسبب ارتداده القوي، ولكنه يوجد فــي العديد مـــن صخور السيليكات، خاصة فــي أنهواع الفلسبار والميكا والتورمـــالين وبغيرها. ويوجد أيضًا فــي نواتج تحلل صخور السيليكات مثل الطين والشست، ونادرا مـــا يوجد علــى شكـــل أكسيد مـــائي أو غير مـــائي (البوكسيت). يعد البوكسيت الطبيعي مـــن خامـــات الألومـــنيوم الأكثر استخدامًا فــي الظل الحاضر.[5]

ذرة الألومـــنيوم
تحدثيز ذرة الألومـــنيوم بأنها تحتوي فــي حالتها الأساسية علــى طبقة إلكترونية سطحية تحتوي علــى ثلاثة إلكترونات، وبالقادم يحدث تكوينها الذكي فــي حالتها الأساسية هـــو 1S2، 2S2، 2P6، 3S4، 2P1. تظهر إمكانات الإزاحة (التأين) للإلكترونات السطحية الأولى (المقدرة بالإلكترون فولت) أنه إزالتها أسهل مـــن الإلكترونات الأخرى: الإزاحة الأولى هي 5.95، والإزاحة الثانية 18.82، والإزاحة الثالثة 28.44، والرابع النزوح هـــو 120،000.

السهـــولة الالنسبية التــي يمكن بهـــا إزالة الإلكترونات الثلاثة الخارجية: Al Š Al++++ 3e- تشرح الطابع الكهربائي القوي للألمـــنيوم وقيمته المـــنخفضة للأكسدة وإمكانية عودة مرة أخرى (-1.67 فولت).

جهزه
يحصل الحصول علــى الألومـــنيوم مـــن البوكسيت، وهـــو أكسيد الألومـــنيوم المـــائي. يتكون البوكسيت مـــن الألومـــنيوم (50-60%) Al2O3، والسيليكا (3-5%)، وأكسيد التــيتانيوم (2-4%)، وأكسيد الحديد (20-30%). وفــي حالة الألومـــنيوم، فإنه مـــن الصعب تطبيق الطرق التقليدية الالمستخدمينة فــي الحصول علــى المالعودةن، جدير بالذكر يحصل تحضير المعدن (أو محلول مـــنه) فــي الخطوة الأولى كشوائب ومـــن ثـــم تنقيته مـــن شوائبه، لأنه الألومـــنيوم شديد التعرض للأكسدة. ولذلك فإن طرق تحضيره ترتكز علــى الحصول علــى الألومينا بدرجة عفيه مـــن النقاء ومـــن ثـــم تحلياليةا كهربائيا.

تنقية الألمـــنيوم باليةة باير
لتنقية الألومينا وفق اليةة باير الأكثر شيوعاً (الشكـــل 1)، تحدث معالجة خام البوكسيت تحت ضغط عالٍ بمحلول ساخن مركز مـــن الصودا الكاوية (هيدروكسيد الصوديوم)، فتذوب السيليكا، وتتحول إلــى سيليكات، ويذوب أكسيد التــيتانيوم، وتتحول إلــى تيتانات، وتذوب أكاسيد الألومـــنيوم، وتتحول إلــى ألومينات Na3AlO3 أو NaAlO2.

Al2O3+6NaOH Š2Na3AlO3+3H2O

أمـــا أكسيد الحديد Fe2O3 فــيترسب علــى شكـــل ملاط أحمر.

يحصل فصل محلول ألومينات الصوديوم عن الرواسب يتم استخدام مرشح ضغط، ويحصل ترسيب الألومينات مـــن المرشح عن الية التبريد والتخفــيف بالمـــاء وتمرير غاز ثاني أكسيد الكربون الــذي يتفاعل مع هيدروكسيد الألومـــنيوم وبالقادم يسرع العملية فصل هيدروكسيد الألومـــنيوم:

Na3AlO مـــنخفض3+3H2OŠAl(OH)3+3NaOH

يحصل فصل هيدروكسيد الألومـــنيوم مـــن المحلول بالترشيح، ثـــم يغسل متميزاً بالمـــاء، ثـــم يحصل تحميصه فــي أفران دوارة عند درجة حرارة حوالي 1000 درجة مئوية للحصول علــى الألومـــنيوم الجاف:

2Al(OH)3 D Al2O3+3H2O

يحصل شحن الألمـــنيوم اللامـــائي الناتج إلــى وحدات المعالجة Hall-Hero (الشكـــل 1) جدير بالذكر يحصل إرجاعه عن الية التحليل الكهربائي فــي خلية حمـــام نموذجية تتكون مـــن حمـــام فولاذي مستطيل مبطن بطوب عازل وكربون يحتوي علــى إلكتروليت يتكون مـــن الألومينا والكريوليت المـــنصهر ( الكريوليت عبارة عن ملح مزدوج مـــن فلوريد الألومـــنيوم وفلوريد الصوديوم بالنسبة جزيء واحد مـــن الأول إلــى ثلاثة جزيئات مـــن الثاني (3NaF, AlF3)، ويغطى قاع الكربون بساط مـــن الألومـــنيوم المـــنصهر الــذي يعمل ككاثود. يحصل تعلــىق الكربون الــذي تم تحميصه مسبقًا فــي المحلل الكهربائي، ويستخدم الكربون كأنهود لأنه لا توجد مـــادة بديلة معروفة حتى حيث اليوم لمقاومة ثاني أكسيد الكربون.