معالجة الألومنيوم

4 ديسمبر معالجة الألومنيوم

معالجة الألومنيوم

معالجة الألومنيوم - الخامات
الألومنيوم هو ثالث أكثر العناصر وفرةً على سطح الأرض. ولا يتفوق عليه في الوفرة سوى الأكسجين والسيليكون. وتحتوي القشرة الأرضية حتى عمق 16 كيلومترًا (10 أميال) على 8 في المائة من الألومنيوم. يميل الألومنيوم بشدة إلى الارتباط مع العناصر الشائعة الأخرى، ولذلك نادرًا ما يوجد في الطبيعة في صورته المعدنية. ومع ذلك، فإن مركباته تشكل مكونًا مهمًا في جميع الصخور الشائعة تقريبًا. ويوجد في الطين، والصخر الطيني، والأردواز، والصخر الشستي، والجرانيت، والسينيت، والأنورثوسيت.

اكتُشف أهم خام الألومنيوم — وهو صخرة تحتوي على الحديد وتتألف من حوالي 52 في المائة من أكسيد الألومنيوم — في عام 1821 بالقرب من «لي بو» في جنوب فرنسا. وقد أُطلق على هذه المادة لاحقًا اسم «البوكسيت». ويُعرَّف البوكسيت على أنه خام الألومنيوم بدرجات متفاوتة من النقاء، حيث يُشكل الألومنيوم — في صورة هيدروكسيد الألومنيوم أو أكسيد الألومنيوم — المكون الفردي الأكبر فيه. أما الشوائب فتتكون في الغالب من أكسيد الحديد والسيليكا وأكسيد التيتانيوم.

يتنوع مظهر البوكسيت بشكل كبير، اعتمادًا على تركيبته والشوائب الموجودة فيه. ويتراوح لونه بين الأبيض المصفر والرمادي، أو بين الوردي والأحمر الداكن أو البني إذا كان يحتوي على نسبة عالية من أكاسيد الحديد. وقد يكون ترابي الملمس، أو يتراوح شكله بين الطين والصخور. وقد تم العثور على البوكسيت في جميع قارات العالم باستثناء القارة القطبية الجنوبية. وتقع الرواسب الأكثر ثراءً عمومًا في المناطق التي كانت تتمتع أثناء تكوينها بمناخات استوائية وشبه استوائية، مما يوفر ظروفًا مثالية تتمثل في هطول الأمطار الغزيرة، ودرجات الحرارة الدافئة المستمرة، والتصريف الجيد للمياه.

توجد رواسب كبيرة في جزر الكاريبي، وشمال أمريكا الجنوبية، وأستراليا، والهند، وإندونيسيا، وماليزيا، والصين، وروسيا، وكازاخستان، وغرب أفريقيا، واليونان، وكرواتيا، والبوسنة والهرسك، والجبل الأسود، والمجر، وإيطاليا، وفرنسا.

ليست جميع أنواع البوكسيت مجدية اقتصاديًا لإنتاج الألومنيوم. ولا تُعتبر صالحة للاستخدام إلا التربة التي يبلغ محتوى أكسيد الألومنيوم فيها 30 في المائة أو أكثر. وعمومًا، لا تُعتبر مجدية اقتصاديًا للمعالجة سوى الخامات التي تحتوي على تركيزات كبيرة من معادن الجيبسيت والبوهيميت، اللذين يحتويان على 65 و85 في المائة من الألومينا، على التوالي. ويوجد الجيبسيت بشكل رئيسي في المناطق الاستوائية على جانبي خط الاستواء، بينما يوجد البوهيميت بشكل رئيسي شمال الحزام شبه الاستوائي في روسيا وكازاخستان وتركيا والصين.

يمكن أن تزود رواسب البوكسيت المعروفة العالم بالألمنيوم لمئات السنين وفقًا لمستويات الإنتاج الحالية. وعندما تنضب رواسب البوكسيت عالية الجودة، ستبقى احتياطيات كبيرة من الخامات الثانوية جاهزة للاستغلال: رواسب اللاتريت في شمال غرب الولايات المتحدة وأستراليا، والأنورثوسيت في غرب الولايات المتحدة، والأباتيت والألونيت في أوروبا، والكاولينيت في جنوب شرق الولايات المتحدة. كما تتوفر مصادر أخرى للألومينا غير البوكسيت: طين الألومينا، والدوسونيت، والصخر الطيني الألوميني، والصخور النارية، ومعادن السابروليت والسليمانيت. وفي روسيا، يتم تكرير الألومينا من خامات غير بوكسيتية — وهي على وجه التحديد السينيت النيفيليني والألونيت. وقد أدت مشاريع تطوير البوكسيت الضخمة في أستراليا وغينيا وإندونيسيا إلى تأجيل الاهتمام بالخامات الثانوية في أماكن أخرى.

معالجة الألومنيوم - التعدين
تقع أكبر كمية من البوكسيت المستغل تجاريًّا، وبفارق كبير، على سطح الأرض أو بالقرب منه. ونتيجةً لذلك، يتم استخراجه من مناجم مفتوحة لا تتطلب سوى إزالة الحد الأدنى من الطبقة التغطية. يتم تفجير طبقات البوكسيت لتفكيكها ثم استخراجها باستخدام الجرافات الآلية أو الجرافات الساحبة، ويتم نقل الخام بواسطة الشاحنات أو السكك الحديدية أو الحزام الناقل إلى مصنع المعالجة، حيث يتم تكسيره لتسهيل مناولته. وتقع مصانع التكرير بالقرب من مواقع المناجم، إن أمكن، نظرًا لأن النقل يمثل بندًا رئيسيًّا في تكاليف البوكسيت. معالجة الألومنيوم

يتم تكرير ما يقارب 90 في المائة من إجمالي البوكسيت المستخرج إلى ألومينا، والتي تُصهر في النهاية لتصبح ألومنيومًا. أما الـ 10 في المائة المتبقية فتُستخدم في تطبيقات أخرى، مثل المواد الكاشطة، والمواد المقاومة للحرارة، ومواد الدعم المستخدمة في استخراج النفط الخام. تنتج أربع أطنان تقريبًا من البوكسيت عالي الجودة طنين من الألومينا، يُنتج منهما طن واحد من الألومنيوم.

الاستخراج و التكرير
يتم إنتاج الألومنيوم من البوكسيت من خلال عملية من خطوتين: تكرير البوكسيت للحصول على الألومينا، وصهر الألومينا لإنتاج الألومنيوم. ويحتوي البوكسيت على عدد من الشوائب، بما في ذلك أكسيد الحديد، والسيليكا، وأكسيد التيتانيوم. وإذا لم تتم إزالة هذه الشوائب أثناء عملية التكرير، فإنها ستتشكل معها وملوثًا المعدن أثناء عملية الصهر. ولذلك، يجب معالجة الخام لإزالة هذه الشوائب. يحتوي الألومينا المنقى عادةً على 0.5 إلى 1 في المائة من الماء، و0.3 إلى 0.5 في المائة من الصودا، وأقل من 0.1 في المائة من الأكاسيد الأخرى. تُعد عملية باير، مع تعديلات مختلفة، الطريقة الأكثر استخدامًا لإنتاج الألومينا، ويتم إنتاج جميع أنواع الألومنيوم من الألومينا باستخدام عملية هال-هيرولت الكهربائية.

مقالات ذات صلة:

ما هي صناعات صهر المعادن؟ فوائد إعادة تدوير المعادن صهر الألومنيوم وتكريره شركة كازاخستان للكهرباء (KEZ) إعادة تدوير خردة الألومنيوم أكبر خمس دول من حيث احتياطيات البوكسيت في العالم تعرف على إنتاج الألومنيوم وأفضل الشركات المنتجة له ما هو الألومنيوم بالضبط؟ وكيف تُصنع سبائك الألومنيوم؟ حقائق حول إعادة تدوير الألومنيوم ألكان للألمنيوم منجم البوكسيت في كاليمانتان الغربية، إندونيسيا حلقة خبث صب الألومنيوم لآلة صب القضبان المعدنية، مخصصة لمعالجة خبث الألومنيوم  كيف تتم معالجة الخردة المعدنية أهم 5 أسئلة وأجوبة حول معالجة خبث الألومنيوم