Uplynulo len 160 rokov odkedy bol hliník ako chemický prvok objavený a iba 100 rokov od začiatku priemyselnej výroby hliníka a v súčasnosti sa ročne vyprodukuje viac hliníka než všetkých ostatných neželezných kovov dohromady.
Hoci je hliník tretím najrozšírenejším chemickým prvkom na Zemi - tvorí približne 8 % objemu zemskej kôry, nikdy sa prirodzene nevyskytuje vo svojej čistej kovovej forme. Najčastejšie sa vyskytuje v kombinácii s kyslíkom (ako oxidy) ale aj inými prvkami v pôde, skalách či organických zložkách prírody.
Hliník je možné vyrobiť dvomi spôsobmi:
1. výrobou primárneho hliníka z rudy
2. recykláciou z hliníkového šrotu a spracovateľného Al odpadu tj. výrobou sekundárneho hliníka
Proces výroby primárneho hliníka pozostáva z troch hlavných fáz respektíve krokov:
1. ťažba bauxitovej rudy
2. výroba Al2O3
3. elektrolýzny proces t.j. výroba samotného kovu
Ťažba bauxitovej rudy
Zdroje na výrobu hliníka sú vďaka jeho značnému obsahu v zemskej kôre prakticky neobmedzené. Najdôležitejšou surovinou na jeho výrobu je bauxitová ruda. Prevažnú časť bauxitu tvorí jedna alebo viacero hliníkových hydroxidových zložiek a ďalej obsahuje aj menšie množstvá oxidov kremíka, železa a titánu.
Najvýznamnejšie ložiská bauxitu sa nachádzajú v rovníkovej oblasti.
Výroba Al2O3
Na to, aby sa podarilo v elektrolýznom procese vyrobiť z bauxitu hliník, je potrebné bauxit predtým spracovať do formy čistého Al2O3. Túto premenu dosiahneme tzv. Bayerovým chemickým procesom v rafinériách na výrobu oxidu Al.
Oxid hliníka sa uvoľňuje z iných substancií obsiahnutých v bauxite v lúhovom roztoku hydroxidu sodného, ktorý je filtrovaný aby sa odstránili všetky nerozpustné časti. Al2O3 je následne z roztoku kondenzovaný, vyplachovaný a vysušený zatiaľ čo použitý roztok sa recykluje.
Po kalcinácii dostaneme konečný produkt - Al2O3 vo forme granulovaného bieleho prášku.
Čo sa týka surovinovej náročnosti platí približne tento pomer: na výrobu 1 tony primárneho hliníka v elektrolýze sú potrebné 2 tony Al2O3 a na ich vyprodukovanie potrebujeme 4 tony bauxitu.
Elektrolýzny proces
Vo finálnej fáze výroby primárneho hliníka - v elektrolýze sa hliník produkuje tzv. Hall-Heroultovým procesom, ktorým sa transformuje Al2O3 do formy tekutého hliníka. Táto transformácia prebieha pri teplote 950 °C vo fluoridovom elektrolyte resp. kúpeli pomocou elektrického prúdu s vysokou intenzitou.
Zaujímavosti o referátoch
Ďaľšie referáty z kategórie