مصفاة الألومينا

12 مارس مصفاة الألومينا

مصفاة الألومينا

ملخص عملية تكرير الألومنيوم
يُستخدم مذيب ملحي مكون من كلوريدات وفلوريدات القلويات و/أو القلويات الترابية، يتم تسخينه إلى درجة حرارة تتراوح بين 50 و100 درجة مئوية فوق نقطة الانصهار، لتنقية خردة الألومنيوم شديدة التلوث. يُضاف الألمنيوم الخردة، الذي تم تسخينه مسبقًا إلى 400°-500° مئوية، إلى فرن صهر أو احتجاز يحتوي على الملح المنصهر الأقل كثافة، ويُقلب الخليط إذا لزم الأمر ثم يُحفظ عند درجة حرارة الصهر المذكورة أعلاه لمدة ساعة على الأقل. يتم ترشيح الطور المعدني المترسب أولاً، ثم الملح المنصهر، عبر مرشح خزفي مقاوم ذي مسام مفتوحة، وبذلك يتم التخلص من الشوائب الصلبة. يُنقل الألومنيوم إلى خلية كهربائية لتنقيته، ويتم إعادة تدوير الملح المنصهر.

وصف مصفاة الألومينا
خلفية الاختراع
يتعلق هذا الاختراع بعملية تكرير خردة الألومنيوم شديدة التلوث باستخدام مادة مصهورة تتكون من أملاح كلوريدات وفلوريدات القلويات أو القلويات الترابية.

تُعد جزيئات الزجاج والأكاسيد والأحجار ضارة جدًّا بشكل عام عند تكرير خردة الألومنيوم شديدة التلوث، لا سيما عندما يكون تركيز الألومنيوم أقل من 50٪ بالوزن. وقد تسببت إزالة هذه المواد الغريبة في صعوبات كبيرة عند استخدام التكنولوجيا التقليدية لهذا الغرض. ومع ذلك، قبل إجراء التنقية الكهربائية، سواء كان ذلك عن طريق التحليل الكهربائي ثلاثي الطبقات أو التحليل الكهربائي ثنائي القطب أو التبلور الجزئي، يجب إزالة جزيئات المواد الصلبة الملوثة.

تُستهلك الأملاح التي تستخدمها صناعة الألومنيوم الثانوية اليوم في العمليات التقليدية بدرجة مفرطة بسبب التركيز العالي للأكاسيد.

وبالتالي، فإن الهدف من هذا الاختراع هو تطوير عملية لتنقية خردة الألومنيوم شديدة التلوث، باستخدام خليط من الأملاح المنصهرة لكلوريدات وفلوريدات الفلزات القلوية والفلزات القلوية الترابية، على نحو يجعل هذه العملية اقتصادية وتعمل بدرجة عالية من الكفاءة.

ملخص الاختراع
ويتم تحقيق هذا الهدف من خلال الاختراع على النحو التالي:

يتم تغذية خردة الألومنيوم، التي تم تسخينها مسبقًا إلى 400°-500° مئوية، إلى خليط من الأملاح المنصهرة الذي يتم تسخينه إلى 50°-100° مئوية فوق درجة الانصهار، وتكون كثافته أقل من كثافة الألومنيوم عند درجة حرارة التشغيل، ويُحفظ الخليط المنصهر لمدة ساعة على الأقل عند هذه الدرجة في فرن صهر أو احتجاز،,

ثم يتم فصل الألومنيوم المنصهر الذي ترسب أثناء مرحلة الانتظار، يليه الملح المنصهر، عن المواد الصلبة الشائبة، وذلك عن طريق تمرير الألومنيوم والملح المنصهر بهذا الترتيب عبر مرشح خزفي ذي مسام مفتوحة ومقاوم لكلا المادتين المرشحتين، و

وأخيرًا، يتم تغذية الألومنيوم المنصهر المُصفى إلى خلية كهربائية لتنقيته، بينما يتم تغذية الملح المنصهر إلى فرن صهر أو فرن حفظ لإعادة استخدامه.

يتيح استخدام المرشح الخزفي، بعد صهر خردة الألومنيوم في حمام ملح منصهر وترسيب الألومنيوم المنصهر في فرن احتجاز، فصل الألومنيوم المنصهر مع شوائبه المعدنية عن الجسيمات الصلبة، والتي تتمثل أساسًا في جزيئات خزفية عالقة في خردة المعدن. وعلى سبيل المثال، تحتوي خردة الألومنيوم المستخرجة من مكبات السيارات عادةً على أكثر من 50 بالمائة من الوزن من الشوائب.

مصفاة الألومينا

وفي عملية تنقية الإلكتروليت اللاحقة، يتم فصل الشوائب المعدنية — مثل الحديد والسيليكون والنحاس على سبيل المثال — بشكل انتقائي عن الخردة المعدنية. ويُفضل إجراء التنقية الكهربائية على شكل عملية الإلكتروليت ثلاثية الطبقات المعروفة جيدًا، والتي تستخدمها صناعة الألومنيوم منذ زمن طويل جدًا، أو عن طريق خلية الإلكتروليت ثنائية القطب الموصوفة في طلب براءة الاختراع الأمريكي رقم 630,289. ويُستخدم الخلية ثنائية القطب بشكل خاص إذا كانت خردة الألومنيوم تحتوي على تركيز عالٍ من السيليكون و/أو الحديد، حيث يمكن تجنب الخسائر الكبيرة في النحاس التي تحدث في العملية ثلاثية الطبقات.

مصفاة الألومينا

يُحسب مقدار الملح اللازم لتنفيذ العملية وفقًا للاختراع بحيث يكون، على نحو مفضل، ما بين 1.2 إلى 2 أضعاف، وبشكل خاص 1.5 ضعف، وزن الخردة المراد تنقيتها. وتتألف كميات الأملاح المستخدمة، بشكل مفيد، من 30-50 بالوزن % من كلوريد الصوديوم (NaCl)، و30-50 بالوزن % من كلوريد البوتاسيوم (KCl)، و15-25 بالوزن % من الكريوليت. يحتوي المزيج المنصهر الذي ثبت أنه مفيد بشكل خاص على حوالي 40 بالوزن % من كلوريد الصوديوم (NaCl)، و40 بالوزن % من كلوريد البوتاسيوم (KCl)، و20 بالوزن % من الكريوليت، ويتم الحفاظ على درجة حرارة هذا المزيج المنصهر عند حوالي 750 درجة مئوية قبل إضافة خردة الألومنيوم المسخنة مسبقًا إليه. ويمكن أن يكون من المفيد، خاصةً عندما تكون الخردة على شكل قطع صغيرة، تقليب الخليط المنصهر من الأملاح وخردة الألومنيوم قبل الاحتفاظ به عند درجة الحرارة المحددة. ويتمثل التأثير الرئيسي لذلك في خفض تركيز المغنيسيوم في خردة الألومنيوم. ويتم التقليب بوسائل ميكانيكية معروفة، على سبيل المثال باستخدام محرك مغناطيسي أو عن طريق حقن غازات خاملة.

يمكن زيادة فعالية التنقية الناتجة عن ذوبان الملح باستخدام غاز غسيل تقليدي مثل الكلور قبل عملية الاحتجاز.

أثناء فترة الانتظار، التي يُفضل أن تستمر من ساعة إلى ساعتين، تترسب قطرات من الألومنيوم في قاع وعاء الانتظار، والذي يمكن استخدام فرن الصهر أيضًا لهذا الغرض بشكل مفيد.

مقالات ذات صلة:

المواد المُذابة في علم المعادن مواد الصهر المستخدمة في مصانع صب الألومنيوم عملية إعادة تدوير خردة الألومنيوم شركة «ADTECH» الصينية، المورد لشركة «Rusal Alumina» — صندوق مرشح خزفي رغوي إزالة الغازات من الدوار الدوار مرشح الألومينا عملية تكرير الألومنيوم مذيب لصهر علب الألومنيوم مذيب الألمنيوم المصبوب مواد الصهر لصب الألومنيوم تركيب مواد الصهر المستخدمة في صب الألومنيوم مادة الصهر المستخدمة في صهر الألومنيوم مرشح مسامي من الألومينا مرشحات رغوة الألومينا