Kierrätysprosessi - alumiinisulatus

Päivitetty 31.5.2004
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. esikäsittely

2. murskaus

3. metallien erottelu

4. puhdistus / rikastus

5. valu harkoiksi

6. uudelleen käyttö: tuotteen valmistus

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. esikäsittely

2. murskaus

3. metallien erottelu

4. puhdistus / rikastus

5. valu harkoiksi

6. uudelleen käyttö: tuotteen valmistus

 

Erotettu alumiini käsitellään laitoksella seuraavien vaiheiden mukaisesti.

Kokonaiskuva alumiinin sulatusprosessista

 

 

Alumiini sulatusuuniin

Sulatusuunissa alumiinisulan lämpötila on 750 – 800 oC.

 

 

 

Sulasta alumiinista poistetaan tarvittaessa magnesium

 

Alumiinisulaan lisätään kloorikaasua (Cl2) ja typpikaasua ( N2). Typpeä lisätään helpottamaan prosessin hallintaa.

 

                                                      kuva laitoksesta

Alumiinissa oleva magnesium reagoi kloorikaasun kanssa muodostaen magnesiumkloridi-suolan.

sula Mg + Cl2 -> MgCl2

magnesium + kloori -> magnesiumkloridi 

Magnesiumkloridi-suola (MgCl2 ) nousee kiteinä sulan alumiinin pinnalle muodostaen vaahtoa. Vaahtoa eli kuonaa kerätään jatkuvasti prosessin aikana.

 

Magnesium poistuu lisäksi välivaiheen kautta:

 

Alumiini reagoi kloorikaasun kanssa, jolloin muodostuu alumiinikloridia.

 

                   2 Al + 3 Cl2  ->  2 AlCl3 ( sublimoituu 150 ºC )

                   alumiini ja kloorikaasu -> alumiinikloridi

Alumiinikloridi on alumiinisulassa kaasumaisessa olomuodossa se nousee kaasukuplina alumiinisulan pinnalle. Alumiinikloridi reagoi edelleen magnesiumin kanssa, jolloin muodostuu magnesiumkloridia.

                     2 AlCl3 +  3 Mg  ->   3 MgCl2   + 2 Al           

                    alumiinikloridi ja magnesium -> magnesiumkloridi  ja alumiini

 

Magnesiumkloridi-suola (MgCl2 ) nousee kiteinä sulan alumiinin pinnalle muodostaen vaahtoa. Vaahtoa eli kuonaa kerätään jatkuvasti prosessin aikana.

 

 

Alumiinin painevalu

 

Asiakkaat haluavat usein alumiiniin sekoitettavan  piitä ( Si) ja kuparia ( Cu). Alumiini siirretään sulatusuunista saostusuuniin ja halutut alkuaineet lisätään saostusuunissa alumiinisulaan.  Alumiiniharkot valetaan.

Laadunvalvonta-analyysin jälkeen uuteen tuotteeseen.

Alumiiniharkkojen laadunvalvonta suoritetaan ottamalla valmistetuista harkoista näytteitä. Näytteet määritetään emissiospektrometrillä.

 

Näytteiden läpäistyä laadunvalvontamääritykset, alumiiniharkot lähetetään tuotteiden valmistajille.

 

 

 

Kuonan käsittely

 

Kuonan koostumus: Al2O3, MgCl2,  muita suoloja ja alumiinia (Al).

Kuona skimmataan, jolloin saadaan alumiinia erotetuksi kuonasta 20 – 35 %. Metallien ja suolojen erilaisia ominaisuuksia hyödynnetään prosessissa. Kuonaa työstetään, jolloin suolat irtoavat muokkautuvasta metallista.

kuona murskataan -> seulotaan -> jauhetaan -> kuonasta kolhitaan suolat pois

 -> alumiini takaisin rikastukseen (alumiinin sulatukseen).

 

                                                              Takaisin ylös