Faoi láthair, tá trí phríomhphróiseas ann chun alúmana a tháirgeadh ar fud an domhain: an próiseas Bayer, an próiseas shintéirithe, agus an próiseas sintéirithe Bayer-chomhcheangailte. Tá seasamh ceannasach ag próiseas Bayer, arb ionann é agus níos mó ná 95% de tháirgeadh domhanda alúmana. I mo thír, tá an cion de alúmana a tháirgtear trí úsáid a bhaint as próiseas Bayer freisin os cionn 90%, agus tá an cion seo ag méadú de réir a chéile.
1.1 Sreabhadh Próiseas Bayer
Áirítear leis an bpróiseas bunúsach de tháirgeadh alúmana ag baint úsáide as an bpróiseas Bayer ullmhú méine amh sciodair, láisteadh ardbhrú, caolú an sciodair méine láiste agus scaradh agus níochán láibe dearg, dianscaoileadh criostail síolta, scaradh agus níocháin hiodrocsaíd alúmanaim, cailcíniú hiodrocsaíd alúmanaim, galú leacht mháthar, agus causticization le monohydrate carbónáit sóidiam.
Tar éis a bhrúite, déantar báicsít a mheilt le leacht aoil agus ghalú síolta (deochanna máthar a scaiptear) chun sciodar méine amh a fhoirmiú. Ansin, déantar Al2O3 a láisteadh ón méine ag teocht ard, rud a thugann sciodar méine láiste comhdhéanta de thuaslagán alúmana sóidiam agus iarmhar dothuaslagtha (láib dearg). Déantar an sciodar a chaolú le leacht níocháin láibe dearg, agus ansin tá an tuaslagán aluminate sóidiam agus an láib dearg scartha in umar socraithe. Déantar an láib dearg a ní agus a scaoileadh go dtí stoc-charn láibe dearg. Déantar an tuaslagán aluminate sóidiam íonaithe a dhianscaoileadh trí chriostail síolta hiodrocsaíd alúmanaim a chur leis, ag deascadh hiodrocsaíd alúmanaim. Tar éis scaradh ón máthair-licéar, déantar an hiodrocsaíd alúmanaim a nite agus a chailcíniú chun an alúmana críochnaithe a fháil. Déantar an deoch mháthair agus an leacht níocháin a ghalú agus a chomhchruinniú agus a chur ar ais chun an chéad bhaisc eile báicsít a thuaslagadh. Le linn ghalú an licéar mháthair, criostalaíonn agus deascann méid áirithe Na₂CO₃·H₂O ón máthair-licéar. Déantar é seo a dheighilt agus a loiscneáil le Ca(OH)₂ chun tuaslagán NaOH a fhoirmiú, a sheoltar ansin chuig an muileann fliuch le haghaidh baisceáil in éineacht leis an máthair-licéar galaithe.
1.2 Sreabhadh Próisis Sintéirithe Soda-aoil
Roimh phróiseas Bayer, fuarthas alúmana go príomha trí shintéiriú. Mar sin féin, mar gheall ar dhroch-chaighdeán an alúmana críochnaithe a tháirgtear trí shintéiriú, an próiseas casta, agus an tomhaltas ard teasa, rinneadh an modh shintéirithe a chéimniú amach de réir a chéile tar éis teacht ar phróiseas Bayer.
Tá báicsít mo thír den chineál gibbsite monohydrate, le grád réasúnta íseal. Dá bhrí sin, sna céimeanna tosaigh, baineadh amach táirgeadh alúmana go príomha trí úsáid a bhaint as -modh shintéirithe aoil sóid nó trí phróiseas comhcheangailte shintéiriú Bayer. Le feabhsuithe teicneolaíochta, tá próiseas Bayer tar éis éirí ceannasach de réir a chéile.
Áirítear go príomha leis an bpróiseas shintéirithe aoil sóide le haghaidh táirgeadh alúmana ullmhú amhábhar, shintéiriú, láisteadh clinker, dí-sliochtadh, dianscaoileadh carbónúcháin, calcination, agus galú an licéar máthar dianscaoilte.
Céim ullmhúcháin amhábhar: Is éard atá sa bhéile amh Báicsít ná báicsít, aolchloch (nó aol), fuinseog sóid nua (a úsáidtear chun caillteanais alcaile sa phróiseas a chúiteamh), meisciúla athchúrsáilte, agus ábhair athchúrsáilte eile.
Céim shintéirithe: shintéiriú ardteochta an bhéile amh chun clinker a tháirgeadh ina bhfuil alúmana sóidiam, ferrite sóidiam, agus ortaisilicáit chailciam go príomha.
Láisteadh clinker: Alúmanam sóidiam a aistriú ón gclinéar isteach i dtuaslagán, ag scaradh agus ag níochán iarmhair dothuaslagtha (láib dearg).
Díshuiteáil: Comhdhúile dothuaslagtha a dheighilt ón shilice a théann isteach sa tuaslagán chun tiúchan ard alúmana sóidiam a tháirgeadh.
Dianscaoileadh carbónúcháin: Déantar tuaslagán alúmana sóidiam a dhianscaoileadh le CO2. Tá an hiodrocsaíd alúmanaim deasctha scartha ón máthair-licéar carbónáit sóidiam, agus nitear an hiodrocsaíd alúmanaim. Déantar cuid den tuaslagán trí dhianscaoileadh criostail síl chun tuaslagán alcaile loiscneach a fháil a theastaíonn do choinníollacha próisis áirithe.
Calcination: Déantar hiodrocsaíd alúmanaim a chailcíniú ina alúmana.
Galú deochanna máthar dianscaoilte: Baintear an iomarca uisce le linn galú. Úsáidtear an deoch mháthair athchúrsáilte a fhaightear tar éis galú chun sciodar amhábhar a ullmhú.
1.3 Bayer-Sreabhadh Próisis Chomhcheangailte Sintéiriú
Chomh maith le próiseas Bayer agus an próiseas shintéirithe, bhí ról tábhachtach ag an bpróiseas sintéirithe Bayer i dtáirgeadh alúmana i mo thír féin. Ag brath ar chomhdhéanamh ceimiceach, comhdhéanamh mianraí, agus coinníollacha eile Báicsít, roinntear an próiseas comhcheangailte tuilleadh ina thrí phróiseas bunúsacha: comhthreomhar, sraith, agus hibrideach. Ina measc, úsáideann fiontair alúmana na Síne go príomha leis an bpróiseas hibrideach.
Is modh é an próiseas hibrideach a chomhcheanglaíonn na próisis sraithe agus comhthreomhara. Éilíonn an próiseas hibrideach nach lú ná 2.3 an cóimheas sileacain alúmanaim den chlincéir láibe dearg. Is féidir gléasra próisis hibrideach a mheas mar mheascán de ghléasra próisis sraithe agus de ghléasra próisis shintéirithe. Trí chuid de hiodrocsaíd alúmanaim a tháirgeadh trí chodánú carbóin, is féidir cumas táirgthe phróiseas Bayer agus an próiseas shintéirithe a choigeartú go solúbtha.