AlüMİNİum istehsali

Alüminiumun elektroliz yolu ilə alınması. Əridilmiş kriolitdə (Na3AlF6) həll olmuş alümini-um-oksid (Al2O3) elektroliz edildikdə parçalanaraq sərbəst (ilkin) alüminium və oksigen alınır. Bu üsul 1886-cı ildə eyni zamanda ABŞ-da C.Holl və Fransada P.Eru tərəfindən təklif edilmiş və indiyədək, demək olar ki, heç bir dəyişiksiz tətbiq edilir. Alüminium-oksid, əridilmiş kriolit (Na3AlF6) içərisində parçalanır. Elektroliz prosesi elektrolizer adlananxüsusi vannalarda aparılır, elektrolizer xaricdən metal təbəqə ilə örtülür, daxildən isə karbonlu materialdan preslənmiş bloklardan hörülür. Vannada 250-300 mm qalınlığında əridilmiş alüminium və maye kriolit qatı yaradılır, buradakı əridilmiş alüminium katod rolunu oynayır.
Anod qurğusu elektrolitə şaquli salınmış kömür elektroddan ibarətdir. Elektroliz və elektrolitin 1000C temperaturadək qızdırılması üçün vannaya gücü 40-75kAmper və gərginliyi 4-4,5V olan sabit cərəyan verilir.Elektrolit kriolitdən (Na3AlF6), alüminium-oksiddən (Al2O3), AlF3 və NaF-dən ibarət olur.Alüminium-oksid əvvəlcə kriolitdə həll olur, sonra isə elektrik cə-rəyanının təsiri altında ionlara parçalanır.
İlkin alüminiumun saflaşdırılması. Elektroliz vannasında alınan ilkin alüminiumun təmizlik dərəcəsi xeyli aşağı olur. Buna səbəb mayealüminiumun elektrolit, alüminium-oksid, karbidlər və s kimi maddələrin hesabına içqarışıqlarla zəngin olmasıdır. İlkin alüminiumu içqarışıqlardan təmizləmək, yəni saflaşdırmaq üçün maye halındakı ilkin alüminiumu örtülü çalovlarda xlor ilə üfürürlər. Üfürmə zamanı maye alüminiumun temperaturu 750-770C, üfürmə müddəti isə 10-15 dəqiqə arasında dəyişir. Üfürülmüş maye alüminium qəliblərə tökülür, kiçik korput və tava-lar şəklində tökülən alüminium yayıq və təbəqə almaq üçün tətbiq edilir. Saflıq dərəcəsi yüksək olan alüminium almaq üçün (99,9-99,9%Al) elektrolitdə saflaşdırma üsulundan istifadə edilir. Bu məqsədlə elektroliz vannasına susuz xlor, flüorid duzlarından ibarət olan elektrolit verilir.
Şəkil 1. Alüminium istehsalı üçün elektrolizin sxemi
1-katod kömür blokları, 2-odadavamlı örtük, 3-polad təbəqədən olan örtük, 4-kömür tavalar,
5-maye alüminium, 6-şinlərlə birlikdə metal çubuqlar, 7-kömür anod, 8-alüminium-oksid,
9-maye elektrolit, 10-bərkimiş elektrolit qabığı, 11-cərəyan keçirən katod şini, 12-bünövrə
Bu elektrodları elektrik cərəyanının müvafiq qütbləri ilə birləşdirib dövrəni qapadıq-da anod rolunu oynayan alüminium elektrodu əriyir və o müxbət elektrik yükünə malik oldu-ğundan katoda-yüksək saflığa malik alüminiuma tərəf hərəkət edir və onun üzərində toplanır. İçqarışıqlar isə elektroliz vannasının dibinə çökür.
Elektroliz nəticəsində katodun kütləsi böyüyür, proses qurtardıqdan sonra alınmış saf alüminiumu (katod alüminiumunu) vannadan çıxararaq əridir və qəliblərə töküb pəstahlar alır-lar.Saflıq dərəcəsindən asılı olaraq DÜİST-ə görə alüminium üç qrupa ayrılır və onların aşağı-dakı markalarını göstərmək olar.
1.Xüsusi təmiz alüminium-A999
2.Yüksək təmiz alüminium-A995, A99, A97 və A95
3.Texniki təmiz alüminium- A85, A8, A7, A75, A6, A5
Markalarda A-alüminiumu, rəqəmlər isə alüminium təmizlik dərəcəsini göstərir. Mə-sələn, A999-da alüminiumun təmizliyi 99,999%, A99-da 99,99%, A95-də 99,95%, A85-də isə 99,85%-dir. Tərkibin qalan hissəsi Fe, Si, Cu, Zn və Ti içqarışıqlarından ibarətdir.