Bauksiitti (Al2O3) on t\u00e4rkein raaka-aine, jota k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n alumiinin tuottamiseen elektrolyysin avulla. Lis\u00e4ksi bauksiitti tunnetaan my\u00f6s nimill\u00e4 alumiinioksidi, alumiinioksidi tai aloksiitti.<\/p>\n
Gibbsiittia esiintyy luonnossa eri m\u00e4\u00e4ri\u00e4 yhdess\u00e4 muiden alumiinihydroksidimineraalien, kuten gibbsiitin, b\u00f6hmiitin ja diaspore-polymorfien kanssa. T\u00e4ll\u00e4 eritt\u00e4in arvostetulla hygroskooppisella mineraalilla on monia kaupallisia sovelluksia sementinvalmistuksessa, kemian-, metallurgian- ja tulenkest\u00e4v\u00e4ss\u00e4 teollisuudessa.<\/p>\n
Bauksiitti, eri alumiinimineraaleista koostuva kivi, on maailman t\u00e4rkein alumiinin l\u00e4hde. Se on saanut nimens\u00e4 Ranskassa Provencen maakunnassa sijaitsevan Les Bauxin mukaan, josta se l\u00f6ydettiin ensimm\u00e4isen kerran. Bauksiitti on tyypillisesti punaruskeaa tai harmaanruskeaa ja saven tai mullan kaltaisen maanl\u00e4heist\u00e4, ja sit\u00e4 esiintyy sek\u00e4 pinta- ett\u00e4 maanalaisissa esiintymiss\u00e4; kaivostoiminnassa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n yleens\u00e4 avolouhintamenetelmi\u00e4, mutta joissakin kaivostoimissa voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 molempia menetelmi\u00e4 samanaikaisesti.<\/p>\n
Bauksiitista voidaan valmistaa alumiinioksidia, joka on olennainen osa alumiinimetallin valmistuksessa. Bayerin prosessissa malmista erotetaan alumiiniyhdisteet ja samalla poistetaan rautaoksidit ja muut ep\u00e4puhtaudet. T\u00e4m\u00e4n j\u00e4lkeen Bayerin prosessissa tuotettu alumiinioksidi voidaan sulattaa raakalumiinimetallin tuottamiseksi. Alumiinioksidin sulattamiseen kuluu kuitenkin noin yhdeks\u00e4n kertaa enemm\u00e4n energiaa kuin raakalumiinimetallin tuottamiseen pelk\u00e4n bauksiittimalmin avulla.<\/p>\n
Alumiini on eritt\u00e4in kest\u00e4v\u00e4 metalli, jolla on monia k\u00e4ytt\u00f6tarkoituksia. Sen monipuolisuus on rajaton aina juomat\u00f6lkeist\u00e4, ilmailu- ja avaruusteollisuudesta ja autoteollisuudesta talonrakentamiseen ja s\u00e4hk\u00f6sovelluksiin. Lis\u00e4ksi noin 85% kaikesta vuodesta 1900 l\u00e4htien tuotetusta alumiinista on edelleen k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 (IAI 2021).<\/p>\n
Bauksiitin jalostaminen alumiinioksidiksi edellytt\u00e4\u00e4 kahta p\u00e4\u00e4vaihetta: louhintaa ja sulatusta. Alumiinioksidia syntyy kuumentamalla bauksiittimalmia paineastiassa natriumhydroksidin kanssa korkeissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa, kunnes kemialliset reaktiot vapauttavat alumiiniyhdisteit\u00e4, jotka voidaan sitten suodattaa ja kuivata varastointia varten; j\u00e4ljelle j\u00e4\u00e4v\u00e4t reagoimattomat aineet tunnetaan nimell\u00e4 \"alumiinioksidiliete tai -j\u00e4\u00e4nn\u00f6s\", joka sis\u00e4lt\u00e4\u00e4 usein rautaoksideja, piidioksidia, kalsiumkarbonaattia tai titaniaa, jotka on uutettava ennen kuin alumiinin valmistusta voidaan jatkaa.<\/p>\n
Bauksiitin louhinta ja jalostus aiheuttavat monia terveys- ja turvallisuuskysymyksi\u00e4, sill\u00e4 kaivokset sijaitsevat yleens\u00e4 syrj\u00e4isill\u00e4 paikoilla, ja ne toimivat lent\u00e4en ja lent\u00e4en, mik\u00e4 pakottaa ty\u00f6ntekij\u00e4t pitkiksi ajoiksi pois perheidens\u00e4 luota. Kaivostoiminnan p\u00f6lylle altistuminen voi johtaa hengitystiesairauksiin, kuten keuhkokuumeeseen. Kaivostoiminta aiheuttaa my\u00f6s ymp\u00e4rist\u00f6vaikutuksia, kuten veden saastumista ja maan pilaantumista, mik\u00e4 pahentaa n\u00e4it\u00e4 ongelmia entisest\u00e4\u00e4n.<\/p>\n
Bayerin prosessia k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n alumiinioksidin tuottamiseen bauksiitista. Bauksiittimalmi m\u00e4d\u00e4tet\u00e4\u00e4n kuumassa natriumhydroksidiliuoksessa (NaOH) ja valmistetaan lietteeksi, joka sis\u00e4lt\u00e4\u00e4 alumiinia sis\u00e4lt\u00e4vi\u00e4 mineraaleja, kuten gibbsiittia, b\u00f6hmiittia ja diasporia; t\u00e4ss\u00e4 vaiheessa poistetaan my\u00f6s kaikki ep\u00e4puhtaudet, kuten piidioksidi, jotka haittaavat alumiinioksidin tuotantoa. Kun suodatuskakku on valmis, se kuumennetaan 1100 celsiusasteeseen, jotta vapaat vesiliitokset saadaan poistettua, ennen kuin siit\u00e4 tulee kaupallisesti puhdasta kaupallista alumiinioksidihydroksidijauhetta, joka tunnetaan t\u00e4ll\u00e4 nimell\u00e4.<\/p>\n
Alumiinioksidi on eritt\u00e4in arvostettu teollisuustuote, josta suurin osa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n alumiinin alkutuotannossa. Alumiinioksidin primaarialumiinin tuotannon lis\u00e4ksi alumiinioksidilla on kuitenkin olennainen merkitys my\u00f6s massatuotetuissa teknisiss\u00e4 komponenteissa sek\u00e4 kemianteollisuuden prosesseissa, joissa tarvitaan sek\u00e4 hapettavia ett\u00e4 pelkist\u00e4vi\u00e4 ominaisuuksia, mukaan lukien autotermiset reformointiprosessit, joissa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n autotermisi\u00e4 reformointiadsorbentteja.<\/p>\n
Alumiinioksidin korkea puristuslujuus, kovuus ja kulutuskest\u00e4vyys tekev\u00e4t siit\u00e4 erinomaisen ehdokkaan heterogeenisten katalyyttien tukimateriaaliksi teollisessa petrokemiallisessa prosessoinnissa. Alumiinioksiditukiaineilla ja katalyytteill\u00e4 on useita yhteisi\u00e4 merkitt\u00e4vi\u00e4 ominaisuuksia; esimerkiksi molemmilla on suuri pinta-alan ja tilavuuden suhde, joka mahdollistaa reagoivien aineiden adsorboitumisen useisiin kohtiin samanaikaisesti, ja molemmilla on Bronstedin happo- ja Lewisin happo-ominaisuudet.<\/p>\n
Bayer Processin tuottaman alumiinioksidin poikkeuksellinen laatu tekee siit\u00e4 erinomaisen raaka-aineen tulenkest\u00e4vien tuotteiden raaka-aineeksi - erityisesti teollisuuskaasusovelluksissa, joissa niiden on kestett\u00e4v\u00e4 haastavia termokemiallisia ja termomekaanisia prosesseja. Koska n\u00e4iss\u00e4 tulenkest\u00e4viss\u00e4 materiaaleissa on eritt\u00e4in puhdasta ja vakaata alumiinioksidia, niiden puhtaus ja vakaus mahdollistavat hapettavat ja pelkist\u00e4v\u00e4t reaktiot samankaltaisissa olosuhteissa ilman murtumisvaaraa. Alumiinioksidi on olennainen osa katalyyttej\u00e4, joita k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n hiilivetypolttoaineiden, kuten maakaasun ja petrolikoksin, h\u00f6yryreformoinnissa, koska n\u00e4iss\u00e4 reaktoreissa on runsaasti alumiinioksidia sis\u00e4lt\u00e4vi\u00e4 tulenkest\u00e4vi\u00e4 materiaaleja, jotka mahdollistavat sek\u00e4 hapettavat ett\u00e4 pelkist\u00e4v\u00e4t reaktiot samanaikaisesti pienemm\u00e4ll\u00e4 energiankulutuksella.<\/p>\n
Sintrausprosesseissa tuotetaan erityyppist\u00e4 alumiinioksidia, joka voidaan sitten muuntaa erilaisiksi tuotteiksi sulattamalla, valamalla tai muilla menetelmill\u00e4. Joitakin alumiinioksidin muotoja k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n ruostumattomien ter\u00e4sten, kuten 300-sarjan ter\u00e4ksen (304L ja 316L), valmistuksessa tai kirurgisten ty\u00f6kalujen saranoissa ja kiinnikkeiss\u00e4, sill\u00e4 usein tarvitaan 630-luokan ruostumatonta ter\u00e4st\u00e4.<\/p>\n
Alumiinioksidin sintraus tuottaa tiheit\u00e4 materiaaleja, joilla on suuri ominaislujuus ja joita k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n usein muun muassa ilmailu- ja avaruusalalla, autoteollisuudessa ja s\u00e4hk\u00f6komponenteissa. Lis\u00e4ksi t\u00e4m\u00e4 alumiinioksidipulverien muoto voidaan sulattaa ja valaa erilaisiin muotoihin keramiikan valmistamiseksi.<\/p>\n
Alumiinioksidiin voidaan lis\u00e4t\u00e4 lis\u00e4aineita, kuten talkkia ja piidioksidipitoisia eutektisia seoksia, edist\u00e4m\u00e4\u00e4n tiivistyneisyytt\u00e4, esimerkiksi luomalla enemm\u00e4n tyhji\u00e4 paikkoja sen ristikkorakenteeseen, mik\u00e4 v\u00e4hent\u00e4\u00e4 hiukkasten v\u00e4list\u00e4 kitkaa ja lis\u00e4\u00e4 diffuusionopeutta; t\u00e4llaiset lis\u00e4aineet voivat kuitenkin johtaa tummanv\u00e4risiin keraamisiin tuotteisiin.<\/p>\n
Alumiinijauheet olisi jauhettava alle 0,074 mm:n paksuisiksi, jotta ne eiv\u00e4t h\u00e4iritse sintrausprosessia, ja ne olisi puristettava vihreiksi kappaleiksi, jotta saadaan alumiinioksidipohjaista keramiikkaa, jota voidaan sitten edelleen muovata suulakepuristamalla, nauhavalamalla tai yksiakselisella puristuksella eri sovellusten tarpeisiin. T\u00e4m\u00e4 mahdollistaa loputtomat suunnittelumahdollisuudet t\u00e4t\u00e4 monipuolista materiaalia hy\u00f6dynt\u00e4en!<\/p>\n
Mallirakeiden kasvuprosessit voivat auttaa lis\u00e4\u00e4m\u00e4\u00e4n sintrattujen seosten l\u00e4p\u00e4isevyytt\u00e4 k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 hiukkasten alkuper\u00e4ist\u00e4 jakautumista ja kohdistamista, jota seuraavat sintraus- ja muodostumisprosessit, jotka johtavat mallihiukkasten suuntautumiseen; sen j\u00e4lkeen ne kuluttavat mahdolliset ei-suuntautuneet matriisirakeet, jotka ovat l\u00e4sn\u00e4, mik\u00e4 johtaa teksturoituun mikrorakenteeseen.<\/p>\n
Alumiinijauheiden sintraus tapahtuu pintadiffuusion avulla, jonka aktivoitumisenergia on Q= 580 kJ\/mol; t\u00e4m\u00e4 prosessi on paljon nopeampi kuin rakeiden tiivistyminen liuoksessa, joka tapahtuu hiladiffuusion avulla, jonka aktivoitumisenergia on 230-280 kJ\/mol.<\/p>\n
Alumiinin tuotannossa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n Bayerin prosessia, joka vaatii valtavia m\u00e4\u00e4ri\u00e4 punalietett\u00e4. Koska t\u00e4m\u00e4 j\u00e4te sis\u00e4lt\u00e4\u00e4 raskasmetalleja, em\u00e4ksi\u00e4 ja muita myrkyllisi\u00e4 aineita, jotka voivat saastuttaa vesivarastoja, sen h\u00e4vitt\u00e4minen on hoidettava vastuullisesti. Alan ammattilaiset kehitt\u00e4v\u00e4t parhaillaan kierr\u00e4tysj\u00e4rjestelmi\u00e4 punalietej\u00e4tteelle.<\/p>\n
Alumiini on eritt\u00e4in mukautuva metalli, jota k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n lukuisissa kuluttaja- ja teollisuustuotteissa, rakennusmateriaaleista, kuten ovien ja ikkunoiden kehyksist\u00e4, keitti\u00f6tuotteiden valmistukseen ja laitteisiin, kuten k\u00e4sity\u00f6kaluihin tai ruohonleikkureihin. Ylivoimaisen s\u00e4hk\u00f6njohtavuutensa ja keveytens\u00e4 ansiosta alumiinia on jo pitk\u00e4\u00e4n arvostettu tietotekniikkateollisuuden komponenteissa, kuten tietokoneen osissa tai kannettavien tietokoneiden koteloissa; lis\u00e4ksi se on olennainen osa lentokoneita tai laivoja, ja se tarjoaa astronauttien avaruusmatkoilla tarvitseman lujuuden.<\/p>\n
Alumiinivalujen valmistus vaatii lukuisia tekniikoita. Er\u00e4\u00e4ss\u00e4 menetelm\u00e4ss\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n hiekan kaltaisesta rakeisesta materiaalista valmistettua muotia, johon kaadetaan nestem\u00e4ist\u00e4 alumiinia, joka j\u00e4\u00e4hdytet\u00e4\u00e4n, jotta neste j\u00e4hmettyy ja muotoutuu muottiinsa. Valmistuttuaan alumiinivalukappaleet voidaan myyd\u00e4 valmistajille, jotka k\u00e4ytt\u00e4v\u00e4t niit\u00e4 omien tuotteidensa valmistukseen.<\/p>\n
Koska puhtaalla alumiinilla ei ole voimakasta vetolujuutta, se on usein seostettava muiden materiaalien kanssa, jotta se saisi ne ominaisuudet, joita tiettyyn sovellukseen tarvitaan. Yleisi\u00e4 seosaineita ovat pii, rauta, magnesium, kromi ja sinkki; niiden lis\u00e4\u00e4minen voi parantaa viimeistelyn laatua, lis\u00e4t\u00e4 lujuutta ja parantaa raekoon hienojakoisuutta.<\/p>\n
Valuprosessin avulla valmistajat voivat valmistaa erilaisia muotoja ja kokoja, jopa monimutkaisia geometrioita ja tarkkoja malleja. Valuja k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n eri teollisuudenaloilla: ilmailu- ja avaruusteollisuus k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 sit\u00e4 lentokoneiden ja avaruusalusten rakentamiseen, kun taas autoteollisuus k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 sit\u00e4 autonosien, kuten runkojen ja konepeltien, valmistuksessa.<\/p>\n
Alumiinivalujen valmistaminen alumiinioksidista vaatii huomattavaa energiankulutusta. Siksi alumiinisulatot sijoitetaan yleens\u00e4 paikkoihin, joissa on runsaasti ja kohtuuhintaista s\u00e4hk\u00f6\u00e4, kuten Etel\u00e4-Amerikkaan, Afrikkaan ja Aasiaan, joissa alumiinin kysynt\u00e4 tekee siit\u00e4 houkuttelevan vientituotteen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Bauksiitti (Al2O3) on t\u00e4rkein raaka-aine, jota k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n alumiinin tuottamiseen elektrolyysin avulla. Lis\u00e4ksi bauksiitti voidaan kutsua my\u00f6s [...]<\/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-731","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/731","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=731"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/731\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":732,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/731\/revisions\/732"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=731"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=731"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=731"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}