A kosarad üres

Vásárlás

Darab: 0

Összesen: 0,00

0

Alumíniumkohó

Alumíniumkohó

Az alumíniumkohókban timföldből elektrolízissel állítanak elő fémalumíniumot.

Kémia

Címkék

alumíniumgyártás, alumínium, alumíniumkohó, elektrolízis, timföld, nyersanyag, kriolit, bauxit, alumínium-oxid, redukció, oxidáció, anód, katód, egyenáram, anódszén, szén-dioxid, szén-monoxid, vörös iszap, könnyűfém, alufólia, gyártás, társadalomföldrajz, ipar, kémia

Kapcsolódó extrák

Jelenetek

Alumíniumkohó

Az alumínium az egyik legszélesebb körben alkalmazott könnyűfém. Felhasználása évtizedek óta folyamatosan növekszik bőséges előfordulásának, kis fajsúlyának, könnyű megmunkálhatóságának és jó ellenálló képességének köszönhetően.

A földkéreg harmadik leggyakoribb eleme az oxigén és a szilícium után, azonban a természetben kötött állapotban található. Gazdaságosan csak a bauxitból lehet előállítani.
A bauxitból első lépésben timföldet gyártanak, majd a timföldből folyékony nyersalumíniumot, abból pedig alumínium félkész terméket: alumímiumrudakat, -hengereket, -tömböket készítenek, amelyet késztermékké dolgoznak fel.
A fejlett országokban az alumínium-hulladék, például üdítős és sörösdobozok nagy hányadát újrahasznosítják, amely az elsődleges alumínium-gyártáshoz képest 95%-os energia-megtakarítással jár.
Az alumíniumkohászat nagyon energiaigényes iparág, ezért villamosenergiában és energiahordozókban gazdag államokban jelentős. Az alumíniumkohók több mint fele vízerőművek által, kisebb részük szénből vagy szénhidrogénekből előállított villamosenergiát használ.

Általában 4 tonna bauxitból 2 tonna timföld, abból pedig 1 tonna alumínium készül. A nyersalumíniumot a timföldből elektrolízissel nyerik. Az elektrolízis elektromos áram hatására lejátszódó kémiai reakció. Az elektrolízishez elektrolitoldatba helyezett és egyenáramra kapcsolt pozitív elektródra, anódra és negatív elektródra, katódra van szükség.
Az alumínium előállítása grafittéglákkal kibélelt acélkádakban történik. Ezek a grafittéglák töltik be a katód szerepét. A timföld olvadáspontja 2000 °C feletti, ezért azt alacsonyabb olvadáspontú kriolitban oldják. Az így kapott közel 1000 °C-os elektrolit oldatba merítik a szénből készült anódot.

A timföld, azaz alumínium-oxid elektrolízisekor az anódon oxigén válik ki, amely a szénnel reakcióba lép és szén-dioxid, valamint szén-monoxid keletkezik.

A kád alján lévő grafitbélésen, mint katódon válik ki a folyékony alumínium és a továbbiakban átveszi a katód szerepét. Az olvadt alumíniumot egy-két naponta a kád fenekéről vákuumszivattyúval a csapolóüstbe szivattyúzzák át.

A reakció során az anódon kivált oxigén folyamatosan oxidálja az anódszenet, ezért azt folyamatosan pótolni kell. Az elektrolit oldaton egy szilárd kéreg keletkezik, erre adagolják a timföldet. A kéreg azonkívül, hogy felmelegíti a timföldet, javítja az elektrolit oldat hőszigetelését is. A kérget 2-4 óránként, a timföld hozzáadagolása után áttörik, ezáltal gondoskodnak a felbomlott alumínium-oxid pótlásáról.

Egy-egy üzemben általában több száz kád üzemel a nap 24 órájában, az év minden napján. Mivel az elektrolitból kivált alumínium mennyisége az áram erősségével egyenesen arányos, a folyamat során nagy áramerősséget használnak. Ugyanakkor az energiafelhasználás csökkentése érdekében ezt a legalacsonyabb feszültség mellett igyekeznek elérni.

Az anód

A katód

Létesítmények

  • bauxitbánya
  • timföldgyár
  • alumíniumkohó
  • vörösiszap-tározó
  • késztermék-előállító üzem
  • alumínium-hulladék

A reakció

  • anódszén
  • katód

Termékek

  • alumíniumtömb
  • alumíniumhenger
  • fólia
  • alumíniumrúd

Animáció

  • anódszén
  • katód
  • alumínium
  • kriolitban oldott, olvadt timföld
  • képződő szén-dioxid és szén-monoxid
  • transzformátor - Villamosenergiát szolgáltat az anód és a katód számára.
  • csapolóüst - Ebbe szivattyúzzák bele az alumíniumot.
  • bauxitbánya
  • timföldgyár
  • alumíniumkohó
  • vörösiszap-tározó
  • késztermék-előállító üzem
  • alumínium-hulladék
  • alumíniumtömb
  • alumíniumhenger
  • fólia
  • alumíniumrúd

Narráció

Az alumínium az egyik legszélesebb körben alkalmazott könnyűfém. Felhasználása évtizedek óta folyamatosan növekszik bőséges előfordulásának, kis fajsúlyának, könnyű megmunkálhatóságának és jó ellenálló képességének köszönhetően.

A földkéreg harmadik leggyakoribb eleme az oxigén és a szilícium után, azonban a természetben kötött állapotban található. Gazdaságosan csak a bauxitból lehet előállítani.
A bauxitból első lépésben timföldet gyártanak, majd a timföldből folyékony nyersalumíniumot, abból pedig alumínium félkész terméket: alumímiumrudakat, -hengereket, -tömböket készítenek, amelyet késztermékké dolgoznak fel.
A fejlett országokban az alumínium-hulladék, például üdítős és sörösdobozok nagy hányadát újrahasznosítják, amely az elsődleges alumínium-gyártáshoz képest 95%-os energia-megtakarítással jár.
Az alumíniumkohászat nagyon energiaigényes iparág, ezért villamosenergiában és energiahordozókban gazdag államokban jelentős. Az alumíniumkohók több mint fele vízerőművek által, kisebb részük szénből vagy szénhidrogénekből előállított villamosenergiát használ.

Általában 4 tonna bauxitból 2 tonna timföld, abból pedig 1 tonna alumínium készül. A nyersalumíniumot a timföldből elektrolízissel nyerik. Az elektrolízis elektromos áram hatására lejátszódó kémiai reakció. Az elektrolízishez elektrolitoldatba helyezett és egyenáramra kapcsolt pozitív elektródra, anódra és negatív elektródra, katódra van szükség.
Az alumínium előállítása grafittéglákkal kibélelt acélkádakban történik. Ezek a grafittéglák töltik be a katód szerepét. A timföld olvadáspontja 2000 °C feletti, ezért azt alacsonyabb olvadáspontú kriolitban oldják. Az így kapott közel 1000 °C-os elektrolit oldatba merítik a szénből készült anódot.

A timföld, azaz alumínium-oxid elektrolízisekor az anódon oxigén válik ki, amely a szénnel reakcióba lép és szén-dioxid, valamint szén-monoxid keletkezik.

A kád alján lévő grafitbélésen, mint katódon válik ki a folyékony alumínium és a továbbiakban átveszi a katód szerepét. Az olvadt alumíniumot egy-két naponta a kád fenekéről vákuumszivattyúval a csapolóüstbe szivattyúzzák át.

A reakció során az anódon kivált oxigén folyamatosan oxidálja az anódszenet, ezért azt folyamatosan pótolni kell. Az elektrolit oldaton egy szilárd kéreg keletkezik, erre adagolják a timföldet. A kéreg azonkívül, hogy felmelegíti a timföldet, javítja az elektrolit oldat hőszigetelését is. A kérget 2-4 óránként, a timföld hozzáadagolása után áttörik, ezáltal gondoskodnak a felbomlott alumínium-oxid pótlásáról.

Egy-egy üzemben általában több száz kád üzemel a nap 24 órájában, az év minden napján. Mivel az elektrolitból kivált alumínium mennyisége az áram erősségével egyenesen arányos, a folyamat során nagy áramerősséget használnak. Ugyanakkor az energiafelhasználás csökkentése érdekében ezt a legalacsonyabb feszültség mellett igyekeznek elérni.

Kapcsolódó extrák

Vasipar (középfok)

A vaskohókban vasércből nyersvasat állítanak elő.

Cementgyártás

A cement készítésének a folyamatát mutatjuk be az alapanyagok kitermelésétől egészen a cement felhasználásáig.

Fémek

A fématomok szabályos szerkezetű fémrácsokat alkotnak.

Hatszöges fémrács

A hatszöges (hexagonális) fémrácsot kialakító fémek ridegek, nehezen megmunkálhatóak.

Külszíni bánya

A mélyműveléssel ellentétben itt a fedőkőzeteket eltávolítják, és a kitermelés a felszínen folyik.

Lapon középpontos kockarács

A lapon középpontos kockarács a fématomtörzsek legszorosabb illeszkedését teszi lehetővé.

Mélyművelésű szénbánya

A külszíni fejtéssel ellentétben itt a fedőkőzeteket nem távolítják el, a kitermelés aknákon keresztül folyik.

NaCl oldódása

A konyhasó vízben oldódik: az ionok körül a poláris vízmolekulák hidrátburkot képeznek.

Savas akkumulátor

A savas akkumulátorban lejátszódó elektrokémiai folyamatok áramot termelnek.

Tércentrált kockarács

A térben középpontos kockarács a legkevésbé szoros illeszkedésű fémrács.

Alkáli elem

Az alkáli elemek belsejében lejátszódó elektrokémiai folyamatok áramot termelnek.

Kőolaj-finomítás

A kőolajból lepárlással különböző termékeket, pl. gázolajat, benzint, kenőolajakat állítanak elő.

Vasipar (alapfok)

A vaskohókban vasércből nyersvasat állítanak elő.

Kosárba helyezve!