Bauxit er det prim\u00e6re r\u00e5materiale, der bruges til at fremstille aluminium. Dette lerlignende mineral best\u00e5r af alu-hydroxider som gibbsit, boehmit og diaspore, der er dannet gennem intense lateritiske forvitringsprocesser.<\/p>\n
Bauxitmalm knuses og vaskes f\u00f8rst, f\u00f8r den opl\u00f8ses i varm kaustisk sodaopl\u00f8sning, kendt som \"gr\u00f8n v\u00e6ske\". N\u00e5r denne gr\u00f8nne opl\u00f8sning er blevet overf\u00f8rt til h\u00f8je bundf\u00e6ldningstanke med aluminiumhydroxidfr\u00f8 tilsat til udf\u00e6ldning af fast aluminiumoxidhydrat, n\u00e5r temperaturen afk\u00f8les, kan bundf\u00e6ldningstanke ogs\u00e5 bruges til at fremskynde st\u00f8rkningen.<\/p>\n
P\u00e5 store industrianl\u00e6g er det i Bayer-processen, at magien ligger. Det er her, den industrielle kemi tager form ved at omdanne r\u00e5materialer til produkter, der er til gavn for samfundet. Denne flertrinsproces bruger forskelligt filtrerings- og separationsudstyr og involverer ogs\u00e5 milj\u00f8hensyn; dens biprodukter som f.eks. r\u00f8dt mudder kr\u00e6ver omhyggelig h\u00e5ndtering f\u00f8r bortskaffelse.<\/p>\n
Bauxitmalm behandles med en kaustisk sodaopl\u00f8sning og nedbrydes ved h\u00f8je tryk og temperaturer for at udtr\u00e6kke de opl\u00f8selige aluminiumsv\u00e6rdier, hvilket skaber fortyndet natriumaluminat og en uopl\u00f8selig kaustisk rest kendt som r\u00f8dt mudder. Dette ildfaste materiale kr\u00e6ver s\u00e6rlig h\u00e5ndtering, da det kan indeholde tungmetaller, alkaliske forbindelser og fenolforbindelser; derfor klassificeres det som farligt affald af de lokale myndigheder.<\/p>\n
Kaustisk sodaopl\u00f8sning ledes derefter gennem en r\u00e6kke seks etager h\u00f8je udf\u00e6ldningstanke, hvor fr\u00f8krystaller af aluminiumoxidhydrat tils\u00e6ttes og f\u00e5r lov til at vokse, s\u00e5 de til sidst tr\u00e6kker alle vandmolekyler i opl\u00f8sningen til sig og skaber et hvidt fast stof af aluminiumoxidhydroxid, som senere bruges i Hall-Heroult-smelteprocessen til fremstilling af aluminiummetal.<\/p>\n
Filtreret og vasket aluminiumoxid behandles derefter yderligere for at fjerne eventuel resterende kaustisk soda og andre urenheder, f\u00f8r det t\u00f8rres og opvarmes for at fjerne overskydende fugt for\u00e5rsaget af krystallisering gennem kalcinering - et vigtigt trin.<\/p>\n
Vandfri aluminiumoxid, der produceres under forarbejdningen, er klar til brug med det samme og formes derefter i forskellige former ved hj\u00e6lp af metoder som t\u00f8rpresning, isostatisk presning, rulleformning, spr\u00f8jtest\u00f8bning og\/eller glidest\u00f8bning. N\u00e5r det er formet, kan det laves til st\u00f8begods i form af plader og st\u00e6nger samt isostatisk pressede isolerings- og t\u00e6tningsmaterialer, der bruges i forskellige industrier - hvor st\u00f8rstedelen af produktionen tjener metalurgiske form\u00e5l, mens resten bruges i specialanvendelser eller som kemikalier, der stammer fra det.<\/p>\n
Charles Martin Hall begyndte at forske i metoder til aluminiumsproduktion i 1880. Han opdagede, at elektrisk str\u00f8m gennem aluminiumoxid fik det til at bryde sammen i ilt og aluminiummetal, og Halls efterf\u00f8lgende opdagelse var, at kryolitopl\u00f8sning kunne opl\u00f8se dette materiale og frigive dets v\u00e6rdifulde egenskaber; dermed skabtes den elektrolytiske Hall-Heroult-proces, som blev en vigtig vej til produktion af prim\u00e6raluminium i 1908.<\/p>\n
Smeltning af aluminium kr\u00e6ver konstante og store m\u00e6ngder elektrisk energi. Et kryolitbad skal forblive ved en ideel driftstemperatur for at muligg\u00f8re en kontinuerlig produktion, hvor overskydende aluminium, der ophobes ved katoden, med j\u00e6vne mellemrum suges ud og sendes til store opbevaringsovne, hvor urenheder kan fjernes, legeringselementer tils\u00e6ttes og derefter st\u00f8bes til barrer.<\/p>\n
For at g\u00f8re denne proces \u00f8konomisk levedygtig er det afg\u00f8rende, at tilf\u00f8rselshastigheden af aluminiumoxid til et kryolitbad styres, s\u00e5 der opretholdes en konstant koncentration inden for et optimalt omr\u00e5de. Mange faktorer, herunder partikelst\u00f8rrelse og omr\u00f8ring, kan have indflydelse p\u00e5 denne faktor.<\/p>\n
Ved at foretage en r\u00f8ntgendiffraktionsanalyse af kryolitbadet kan man nemt kontrollere m\u00e6ngden af calcium og magnesium. Desv\u00e6rre lider denne r\u00f8ntgenteknik dog af flere ulemper, som begr\u00e6nser dens n\u00f8jagtighed: Disse omfatter vanskeligheder med at analysere dens pulverm\u00f8nster samt overlapning mellem semiamorf kryolit NaCaAlF6-topanalyse med b\u00e5de chiolit- og weberit-analysetoppe; det er vanskeligt at skelne neiborit fra neibourit med denne r\u00f8ntgenmetode alene!<\/p>\n
Smeltev\u00e6rker bruger h\u00f8jtryksdiffraktionssystemer til n\u00f8jagtigt at overv\u00e5ge kryolitbadets temperatur i realtid og forudsige, hvorn\u00e5r det vil fryse - begge v\u00e6sentlige komponenter i deres proces. Desuden kan dette system opdage kulstofurenheder - som udg\u00f8r en sundhedsrisiko for arbejdere, der uds\u00e6ttes for det i miner, st\u00f8berier og fabrikker - samt mineralindeslutninger som pyrit eller calcit, der indikerer urenheder i selve aluminiumoxidet.<\/p>\n
Aluminium kan udvindes (til en u\u00f8konomisk pris) fra nogle lerarter, men st\u00f8rstedelen af produktionen kommer fra minedrift og raffinering af bauxit til alumina (aluminiumoxid). Aluminiumoxid fungerer derefter som r\u00e5materiale til fremstilling af aluminiummetal; denne energikr\u00e6vende proces bruger store m\u00e6ngder elektricitet. I dag vokser den globale produktion af aluminiumoxid hurtigt ved hj\u00e6lp af variationer af Bayers procesteknologi (selvom vanskeligere bauxitter med h\u00f8jt indhold af diasporer kan kr\u00e6ve andre variationer).<\/p>\n
Fintmalet bauxit kombineres under tryk i kokere med varme opl\u00f8sninger af kaustisk soda (NaOH) for at opl\u00f8se de aluminiumholdige mineraler - gibbsit, bohmit og diaspore - i en overm\u00e6ttet opl\u00f8sning af natriumaluminat, der kaldes svovlholdig v\u00e6ske. Reaktiv silica i opl\u00f8sningen skal ogs\u00e5 fjernes gennem yderligere behandling for at skabe en r\u00f8d slamsuspension, ogs\u00e5 kaldet \"aluminiumoxidslam\", f\u00f8r det pumpes ind i forseglede d\u00e6mninger, der indeholder uigennemtr\u00e6ngelige materialer for at forhindre l\u00e6kage og forurening af det omgivende milj\u00f8.<\/p>\n
Reduktionsgryder kombinerer aluminiumoxid (med nogle rester af kaustisk soda) med kulstof for at danne en smeltet elektrolyt, og en elektrisk str\u00f8m passerer gennem denne elektrolyt og bryder kemiske bindinger mellem aluminium og ilt i aluminiumoxid og frig\u00f8r dermed ilt, hvor aluminium til sidst aflejres i bunden som anodemetal, mens kuldioxidgas stiger op som katodemetal.<\/p>\n
I h\u00f8je f\u00e6ldningskar adskilles aluminiumoxidhydratopl\u00f8sningen yderligere fra kaustisk soda ved at tils\u00e6tte sm\u00e5 m\u00e6ngder fint krystallinsk aluminiumoxidpulver til den flydende opl\u00f8sning, hvilket f\u00e5r det til at udf\u00e6lde som h\u00e5rde aluminiumsilikat-aluminiumoxidhydratfaste stoffer, der derefter kan filtreres, vaskes og t\u00f8rres til hvid pulverform kendt som \"kalcineret aluminiumoxid\".<\/p>\n
Dette aluminiumoxidpulver kan formes til forskellige produkter ved hj\u00e6lp af forskellige teknikker - f.eks. t\u00f8r-, isostatisk- og varmpresning, glidest\u00f8bning eller b\u00e5ndst\u00f8bning - med eller uden tils\u00e6tning af yderligere materialer (bindemidler eller termoplast) for at lette fremstillingen og produktionsprocesser som f.eks. spr\u00f8jtest\u00f8bning eller fremstilling af tynde substrater til mikroelektroniske kredsl\u00f8b. Desuden hj\u00e6lper brugen af det som fyldstof med at forbedre keramikkens isolerende egenskaber.<\/p>\n
Bauxitrester kan forarbejdes yderligere ved hj\u00e6lp af kalcinering, hvilket indeb\u00e6rer, at de f\u00f8res ind i en roterovn, hvor de uds\u00e6ttes for h\u00f8je temperaturer for at fjerne eventuelt resterende vand og kemisk bundne elementer, hvilket giver et aluminiumoxidpulverprodukt, der er egnet til at blive formet eller brugt som r\u00e5materiale i keramiske anvendelser.<\/p>\n
Varmegenererende reaktioner katalyseres af varm kaustisk soda (NaOH). Reaktanter med forskellig sammens\u00e6tning - f.eks. en kombination af diaspore og gibbsit - kan ogs\u00e5 tils\u00e6ttes for at styre temperaturprofiler og producere forskellige kvaliteter af aluminiumoxid.<\/p>\n
Mens st\u00f8rstedelen af aluminiumoxidproduktionen g\u00e5r til aluminiumsmelteindustrien, er der et betydeligt marked for specialaluminiumoxid, der bruges som ildfaste materialer og teknisk keramik. Disse specialprodukter har fine, krystallinske strukturer med meget h\u00f8je specifikke overfladearealer for at modst\u00e5 korrosive angreb; desuden har de isoleringsegenskaber, h\u00f8je styrkeniveauer og termisk stabilitet, hvilket g\u00f8r dem til uvurderlige komponenter i ovnkonstruktionsprojekter.<\/p>\n
Andre anvendelser af aluminiumoxid omfatter keramisk fremstilling som f.eks. ildfaste materialer, slibemidler og katalysatorst\u00f8tter. Bindemidler kan ofte indg\u00e5 i pulveret; termoplast til spr\u00f8jtest\u00f8bte dele opvarmes f.eks. og blandes med aluminiumoxid, f\u00f8r det br\u00e6ndes af under afk\u00f8lingsprocessen. En anden anvendelse af tape-casting er at blande det med en organisk v\u00e6ske for at fremstille tynde substrater til mikroelektroniske kredsl\u00f8b.<\/p>\n
I mods\u00e6tning til andre keramiske materialer, der har tendens til at v\u00e6re bl\u00f8de og sk\u00f8re og derfor ikke kan modst\u00e5 slag- eller tr\u00e6kbelastninger i drift, er aluminiumoxid h\u00e5rdt, holdbart og har en lav udvidelseskoefficient - ideelle egenskaber til lejer og t\u00e6tninger. Desv\u00e6rre kan dets fine struktur f\u00f8re til sv\u00e6kkelsesdefekter som revner og opl\u00f8sning, n\u00e5r det uds\u00e6ttes for slagbelastning eller for stor tr\u00e6kbelastning.<\/p>\n
Kalcinering er en industriel opvarmningsmetode, der bruges til at opn\u00e5 kemisk adskillelse af faste materialer ved at fordampe vand, fordampe forurenende stoffer og nedbryde oxiderende dele af massen. Kalcinering har l\u00e6nge v\u00e6ret anvendt som en effektiv m\u00e5de at fremstille vandfri aluminiumoxid p\u00e5, at fremstille v\u00e6gplader af gipsaffald, at udvinde rutil af h\u00f8j renhed fra anatas til produktion af rutil af h\u00f8j renhed samt til andre industrielle form\u00e5l.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Bauxit er det prim\u00e6re r\u00e5materiale, der bruges til at fremstille aluminium. Dette lerlignende mineral best\u00e5r af alu-hydroxider som gibbsit, boehmit og [...].<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-671","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/671","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/da\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/da\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/da\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=671"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/671\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":672,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/671\/revisions\/672"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/da\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=671"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/da\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=671"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/da\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=671"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}