V1: Bayerjev postopek: Ključni koraki pri pretvorbi boksita v glinico
Zdrobljen boksit se prebavi v 140-300 stopinjski raztopini natrijevega hidroksida pod 35 atm tlakom.
Aluminijevi oksidi se raztopijo kot natrijev aluminat, medtem ko silicijev dioge/železo tvorijo netopni ostanek "rdeče blato".
Pojasnitveni rezervoarji ločujejo nosečo alkoholno pijačo od rdečega blata z usedanjem in filtracijo.
Padavine se pojavijo s hlajenjem tekočine in dodajanjem al (OH) ₃ semenskih kristalov, da se sprožijo kristalizacijo.
Rotary peči kalcin hidroksid pri 1100 stopinjah za izdelavo talilnice - alumina (99,5% al₂o₃).
Q2: Hall - Héroult Elektroliza: temeljni mehanizem primarne proizvodnje aluminija
Raztopljena alumina reagira v kriolitu - na osnovi elektrolita na osnovi (na₃alf₆ - alf₃ - caf₂) pri 950 stopinjah.
Ogljikove anode oksidirajo na co₂, kar omogoča zmanjšanje: 2al₂o₃ + 3 c → 4al + 3 co₂.
Molten aluminij se zbira na dnu katodne dna ogljika - z 93-95% trenutne učinkovitosti.
Samodejni podajalniki alumina ohranjajo koncentracijo med 2-4%, da se prepreči učinke anode.
Vsak aluminij metrične tone porabi 1,9T al₂o₃, 0,45T anode in 12,5-15MWh elektriko.
V3: Anodni učinki: Vzroki in vplivi na okolje pri taljenju
Stradanje alumine (<1.5%) triggers voltage spikes (>8V) in emisije perfluorookarbona (PFC).
Cf₄ in c₂f₆ tvorita skozi reakcijo anode: 4na₃alf₆ + 3 c → 4al + 12 NAF + 3 cf₄.
PFCS kažejo 7,390x (CF₄) in 12,200x (c₂f₆) Co₂ - ekvivalentni potencial globalnega segrevanja.
Sistemi podajalnikov točk zmanjšujejo frekvenco anodnega učinka na<0.1 events/cell/day.
Globalne emisije PFC so se od leta 1990 zaradi avtomatizacije in spremljanja procesov zmanjšale za 85%.
V4: Merila energetske učinkovitosti za sodobne redukcijske celice
Industrija - vodilne celice dosežejo 12,3-13,0 kWh/kg z optimiziranim kompenzacijo magnetnega polja.
Inertni prototipi anode (Nife₂o₄ keramika) odpravljajo emisije Co₂, vendar delujejo pri 15kWh/kg.
Povprečna poraba Kitajske je 13.500 kWh/t (v primerjavi z Rusal 12.900 kWh/t v Sibiriji).
Rekuperacija toplote zajema 50% toplotno energijo za okrožna ogrevalna omrežja.
Tehnologija HAL4E+ HAL4E+ doseže 12,1 kWh/kg z uporabo reže anod in dinamičnega nadzora napetosti.
Q5: Upravljanje z rdečim blatom: izzivi pri uporabi ostankov boksita
Globalna letna proizvodnja: 180 milijonov ton (pH 13, vsebnost natrijevega hidroksida 2-6%).
Tehnologija suhega zlaganja zmanjšuje odtis shranjevanja za 50% in preprečuje okvare jezov.
Titanovo/redko ekstrakcija Zemlje doseže 20% valorizacijo ostankov v kitajskih pilotskih rastlinah.
Bayer - Geopolimer cement porabi 8-12% rdeče blato kot vir kremena/glinice.
Jamajkin alpart objekt uporablja izpiranje kislin, da povrne 95% NAOH in nevtralizira ostanke.
