Алюміній - один з найважливіших кольорових металів, що займає лідируючі позиції серед кольорових та інших металів з випуску та споживання. Цей метал широко застосовується у вигляді сплавів і в чистому вигляді в різних галузях промисловості.
Сировина для промислового випуску алюмінію
Залежно від використовуваної сировини і за способом виробництва алюміній ділиться на групи:
- первинний;
- вторинний. Первинний алюміній виробляється з мінеральних руд, що містять оксид алюмінію і розрізняються складом і його концентрацією. Вмістом оксиду алюмінію в мінералах:
- боксити. Основна алюмінієва руда, що містить до 50% оксиду алюмінію; - нефеліни (до 30%); - алуніти (до 20%).
Для виробництва вторинного алюмінію і сплавів використовується алюмінієві і брухт (висічка і обрізь листів, труб і стрічок, дріт, фольга, провідники струму, стружка та інші відходи).
Виробництво первинного алюмінію
Технологія виробництва металевого алюмінію з рудних матеріалів являє собою складну технологічну схему, що складається з декількох підрозділів, що виробляють:- фтористі солі та криоліт; - вугільні вироби (блоки футерівки, електроди); Головні елементи технологічного ланцюжка - це виробництва глинозему (оксиду алюмінію) і електролітичного алюмінію. Основним методом промислового отримання алюмінію є метод електролізу глиноземного розплаву в кріоліті. Електролітичне відновлення алюмінію - це енерговитратне виробництво, тому алюмінієві заводи розташовані в районах з ГЕС (дешева електроенергія), а виробництва глинозему - біля родовищ алюмінієвої руди. Основним пристроєм для отримання алюмінію служить алюмінієва ванна або електролізер. У процесі електролізу алюміній, що має вищу щільність, ніж криоліт, відокремлюється від розплаву криолітоглінінозему і опускається на дно ванни, де збирається і витягується за допомогою сифонів або вакуумних ковшів, які засмоктують алюміній через трубу, введену через шар електроліту в рідкий алюміній. Після цього алюміній очищають (хлорують) і відливають у злитки. Алюміній високої чистоти виробляють шляхом додаткового рафінування (до 99,99% чистоти) або за допомогою субєднань (до 99,9995% чистоти).
Виплавка вторинного алюмінію
Вторинний алюміній з необхідними характеристиками отримують шляхом виплавки алюмінієвого брухту та відходів у спеціальних печах з паливним або електричним способами плавки. Перед плавкою відходи сортують і піддають холодній переробці (розділці) для видалення металевих і неметалевих домішок. Потім брухт подають безпосередньо в розплав алюмінію у ванній печі з примусовим зануренням в нього для запобігання окислення. Розливка готового продукту виробляється в ливарні чушки різної форми та інші литі вироби.