Aluminiumgewinnung

Gewinnung von Aluminium
Viele Silikate (Ein Silikat ist eine Verbindung, die eine anionische Siliziumverbindung enthält) Steine enthalten Aluminium , wie Kaolin (Kaolinit ist ein Tonmineral, Teil der Gruppe der Industriemineralien, mit der chemischen Zusammensetzung Al2Si2O54) und andere Tone, Nephalin, Leuzit (Leuzit ist ein gesteinsbildendes Mineral, das aus Kalium und Aluminiumtektosilikat K[AlSi2O6] zusammengesetzt ist), Labradorit (Labradorit 4O8), ein Feldspatmineral, ist ein intermediäres bis calcisches Mitglied der Plagioklasreihe), Andalusit (Andalusit ist ein Aluminium -Nesosilikatmineral mit der chemischen Formel Al2SiO5) und Alunit (Alunit ist ein hydratisiertes Aluminiumkaliumsulfatmineral, Formel KAl326). Alle diese Materialien können für die Herstellung von Aluminium verwendet werden. Im Moment sind jedoch noch genügend Erze vorhanden. Das bekannteste Erz, aus dem Aluminium gewonnen wird, ist Bauxit. Die technische Gewinnung von Aluminium erfolgt heute ausschließlich durch Alaun-Schmelzflusselektrolyse. Ausgangsmaterial ist Aluminiumerz-Bauxit. Das wichtigste Verfahren zur Herstellung von Alaun ist das Bayer-Verfahren (Das Bayer-Verfahren ist das wichtigste industrielle Verfahren zur Veredelung von Bauxit zu Aluminiumoxid). Dieses Verfahren wurde so weit entwickelt und verfeinert, dass nun alle Bauxitqualitäten verarbeitet werden können. Der Bauxit wird getrocknet, fein gemahlen und mit der Zer

setzungsflüssigkeit (NaOH (Natriumhydroxid, auch bekannt als Lauge und Natronlauge, ist eine anorganische Verbindung)) bei 100-230°C behandelt. Das Aluminium löst sich als Natriumaluminat (Natriumaluminat ist eine wichtige kommerzielle anorganische Chemikalie), während Eisenoxid (Eisenoxide sind chemische Verbindungen aus Eisen und Sauerstoff), Titanoxid (Titandioxid, auch bekannt als Titanoxid oder Titandioxid, ist das natürlich vorkommende Oxid von Titan, chemische Formel) und Siliciumdioxid (Siliciumdioxid, auch Siliciumdioxid genannt, ist eine chemische Verbindung, die ein Oxid von Silicium mit der chemischen Formel ist) bleiben ungelöst und bilden den sogenannten Rotschlamm (Rotschlamm oder Rotschlamm ist ein hochalkalisches Abfallprodukt, das hauptsächlich aus Eisenoxid besteht, das bei der industriellen Herstellung von Aluminium entsteht). Um die Schmelztemperatur zu senken, wird das reine Aluminiumoxid in geschmolzenem Kryolith gelöst (Kryolith ist ein seltenes Mineral, das mit der einst großen Lagerstätte Ivigtût an der Westküste Grönlands identifiziert wurde, die 1987 erschöpft war) (Na³ALF6), ein Mineral, das auf Grönland gefunden wurde (Grönland ist ein autonomer Bestandteil des dänischen Königreichs zwischen dem Arktischen und dem Atlantischen Ozean, östlich des kanadischen Arktischen Archipels), und durch den elektrischen Strom (Ein elektrischer Strom ist ein Strom von elektrischer Ladung) zerlegt wird. Der Elektrolyseofen ist ein Blechofen, dessen Boden und Seitenwände mit einer Kohlenstoffauskleidung versehen sind.
Diese Kohlenstoffschicht dient als Kathode. Die Anoden bilden Kohlenstoffstäbe, die an einer Sammelschiene aufgehängt sind (in der elektrischen Energieverteilung ist eine Sammelschiene eine metallische Leiste oder Schiene, die typischerweise in Schaltanlagen, Schalttafeln und Sammelschienengehäusen für die lokale Hochstromverteilung untergebracht ist) so dass sie in die Schmelze eintauchen. Al²O³ (Aluminiumoxid (Aluminiumoxid oder Aluminiumoxid (in den USA ))) besteht aus Al³+ Ionen und O² (Sauerstoff ist ein chemisches Element mit dem Symbol O und der Ordnungszahl 8) Ionen. Wenn der Strom durchfließt, wandern die Aluminiumionen zur Kathode (Eine Kathode ist die Elektrode, von der ein konventioneller Strom ein polarisiertes elektrisches Gerät verläßt). Hier nehmen sie Elektronen auf und werden so zu metallischem Aluminium entladen. Das flüssige Aluminium sammelt sich am Boden des Tanks und wird von Zeit zu Zeit in mobile Tiegel abgezogen. Die Säureionen wandern in die Anode, wo sie durch die Freisetzung von Elektronen entladen werden. Die an der Anode erzeugte Säure oxidiert den Kohlenstoff der Anode (Anode ist eine Elektrode, durch die konventioneller Strom in ein polarisiertes elektrisches Gerät fließt) zu Co und Co² (Kohlendioxid ist ein farbloses und geruchloses Gas, das für das Leben auf der Erde lebenswichtig ist). Die Anoden werden daher während der Elektrolyse verbraucht (In der Chemie und in der Produktion ist die Elektrolyse ein Verfahren, bei dem ein elektrischer Gleichstrom verwendet wird, um eine ansonsten nicht spontane chemische Reaktion anzutreiben). Aus 4 Tonnen Bauxit (Bauxit, ein Aluminiumerz, ist die weltweit wichtigste Aluminiumquelle) werden ca. 2 t Al2O3 und daraus ca. 1 t Aluminium mit einem Reinheitsgrad von 99,5%-99,9% gewonnen. In den heute im Einsatz befindlichen Aluminiumöfen für Ströme bis 150.000 A beträgt der Stromverbrauch 14-15 kWh (Die Kilowattstunde ist eine abgeleitete Energieeinheit von 3,6 Megajoule) pro kg Aluminium (Aluminium oder Aluminium ist ein chemisches Element der Bor-Gruppe mit dem Symbol Al und der Ordnungszahl 13).