ALuminiumgewinnung - Herstellung

Technik Mechanik & Konstruktion
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Mahlzeit

Habe mal folgende Fragen zu dem Thema Alu-Herstellung

Der Ausgangstoff für die Aluminiumherstellung ist Bauxit ein Rotbraunes Erz, was im Tagebau abgebaut wird. Es besteht zu 55-65% aus Aluminiumoxid. Die Restlichen Bestandteile sind Eisenoxid, Siliciumoxid und andere Gesteine.
Frage in welchen Ländern wird Bauxit abgebaut??
Alu wird in 2 Schritten hergestellt.
1.
Aus dem Bauxitgestein wird das Alu.-Oxid gewonnen dies geschieht so:
Das Bauxiterz wird mit einer Natronlauge vermischt und in einem Kessel auf 250 Grad erhitzt und einem Druck voon 30 Bar ausgesetzt.
FRAGE WARUM Natronlauge??
Unter den Umständen der Hitze und des Druckes Reagiert das Alumiumoxid zu AL(OH)3. Wofür steht das die Abkürzung?? Das AL(OH)3 löst sich in der Natronlauge. Der Rest bleibt uneglöst und wird über einen Trommelfilter abgeführt. Wie ist das zu verstehn ein Filter der wie eine Trommel aufgebaut ist und einfach alles was nicht AL(OH)3 ist wird rausgeschmießen??
Nun wird das AL(OH) in einem DRehrohrofen zu Tonerde gebrannt.
Tonerde ist hochreines weißes, feinkörniges Pulver sprich AL Oxid.
Wie funktioniert das in diesem Drehrohrofen?? Was passiert dort??

  1. Schritt
    Die Tonerde muss zu Alu verarbeitet werden.
    Das geschieht unter Schmelflußelektrolyse. Was genau versteht man darunter einfaches Wort??
    Doe tonerde wird in einer Kryloitschmelze auf 950 Grad erhitzt und durch hilfe besonderer Elektrolysezellen zerfällt die Tonerde zu Alu und Sauertoff. Wie geschieht das genau??? Elektrolysezellen?? einfach nur hoher Strom??

Das entstandene Primäraluminium wird nun noch einmal zu Reinigung vergoßen und umgeschmolzen. Dann zu Masseln und Formaten verarbeitet.Daraus werden dann Halbzeuge und andere Sachen hergestellt.
Man spricht ja auch von Rein und Reinstaluminium wann werden diese nterschiede hergetstellt aus dem Primäralu?? Oder ist das schon eins von den beiden??

Über antworten würde ich mich seh freuen.

Danny

2

Hallo!

Habe mal folgende Fragen zu dem Thema Alu-Herstellung

Und das sind ganz schön viele Fragen.

Frage in welchen Ländern wird Bauxit abgebaut??

Keine Ahnung, da fragst du vielleicht einmal im Geo-Brett.

Das Bauxiterz wird mit einer Natronlauge vermischt und in
einem Kessel auf 250 Grad erhitzt und einem Druck voon 30 Bar
ausgesetzt.
FRAGE WARUM Natronlauge??

Durch die Verwendung von Natronlauge entsteht lösliches Natriumtetrahydroxoaluminat Na[Al(OH)4], das Eisenoxid bleibt unverändert und das Silliziumdioxid fällt als Natriumaluminiumsillicat aus. So hat man die drei Substanzen recht einfach getrennt.

AL(OH)3. Wofür steht das die Abkürzung??

Al(OH) ist Aluminiumhydroxid.

Das
AL(OH)3 löst sich in der Natronlauge. Der Rest bleibt uneglöst
und wird über einen Trommelfilter abgeführt. Wie ist das zu
verstehn ein Filter der wie eine Trommel aufgebaut ist und
einfach alles was nicht AL(OH)3 ist wird rausgeschmießen??

Es ist eine rotierende Trommel. In der Mitte fließt die Brühe aus Natriumtetrahydroxoaluminat und dem sogenannten Rotschlamm (hauptsächlich unlösliches Eisenoxid und andere unlösliche Verbindungen). Der Schlamm bleibt in der Filterstruktur hängen und die Lösung verlässt die Trommel über die perforierten Wände. Die Lösung wird aufgefangen und mit Al(OH)3-Kristallen ‚geimpft‘, wodurch das gesamte Al(OH)3 ausfällt.

Nun wird das AL(OH) in einem DRehrohrofen zu Tonerde gebrannt.
Tonerde ist hochreines weißes, feinkörniges Pulver sprich AL
Oxid.
Wie funktioniert das in diesem Drehrohrofen?? Was passiert
dort??

Unter extremer Hitze spaltet das Al(OH)3 Wasser ab:

2Al(OH)3 --> Al2O3 + 3H2O

  1. Schritt
    Die Tonerde muss zu Alu verarbeitet werden.
    Das geschieht unter Schmelflußelektrolyse. Was genau versteht
    man darunter einfaches Wort??

Unter Schmelzflusselektrolyse versteht man die Abscheidung von Metallen aus schmelzflüssigen Salzen bei hohen Stromstärken. Unterschied zur normalen Elektrolyse ist also, dass keine Salzlösung sondern eine Salzschmelze verwendet wird.

Doe tonerde wird in einer Kryloitschmelze auf 950 Grad erhitzt
und durch hilfe besonderer Elektrolysezellen zerfällt die
Tonerde zu Alu und Sauertoff. Wie geschieht das genau???
Elektrolysezellen?? einfach nur hoher Strom??

Die Elektrolyse findet in mit Graphit beschichteten Stahlwannen statt.
Im Schmelzbad findet unter hohen Strömen folgende vereinfachte Reaktion statt:
2Al2O3 --> 4Al + 3O2

Die Aluminiumschmelze sinkt an der Kathode zum Boden der Wanne und der Sauerstoff verzehrt die Kohlenstoffanode.

Man spricht ja auch von Rein und Reinstaluminium wann werden
diese nterschiede hergetstellt aus dem Primäralu?? Oder ist
das schon eins von den beiden??

Aus der Schmelzflusselektrolyse gewinnt man Reinaluminium, d.h. Aluminium mit einem Gehalt von 99,0 bis 99,9% Al.

mfG Dirk

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Korrektur

Al(OH) ist Aluminiumhydroxid.

Hier habe ich die 3 vergessen, es müsste natürlich Al(OH)3 sein.

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Na dann sag ich doch mal herzlichen Dank für die echt schnelle und informative Antwort.

Grüße

Danny

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  1. Schritt
    Die Tonerde muss zu Alu verarbeitet werden.
    Das geschieht unter Schmelflußelektrolyse. Was genau versteht
    man darunter einfaches Wort??
    Doe tonerde wird in einer Kryloitschmelze auf 950 Grad erhitzt
    und durch hilfe besonderer Elektrolysezellen zerfällt die
    Tonerde zu Alu und Sauertoff. Wie geschieht das genau???
    Elektrolysezellen?? einfach nur hoher Strom??

Hallo
Nein, es ist außer dem hohen Strom eine gewisse Mindestspannung notwendig, da sonsts bestimmte Ionen nicht entstehen können, bzw. bestimmte Ionen nicht gespalten oder abgeschieden werden können.
Da die Salzschmelze relativ gut leitet, ist auch ein hoher Strom notwendig. Das ganze bezeichnet somit auch den nötigen hohen Energieverbrauch.
Man beachte, das Aluminiumoxid ist ohne Kryolith nicht zerlegbar, nicht durch Kohlenstoff oder Elektrolyse.
Hierbei dient das Kryolith zwei Zwecken: Einmal zur Erniedrigung des Schmelzpunktes und einmal zur Verfügungstellung in der Schmelze polarisierbarer abscheidbarer Ionen, das sind Flour und Natrium. Fluor und Natrium wirken oxidierend, bzw. reduzierend und sind in der Lage, das Aluminiumoxid aufzuschließen.
MfG

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Hi Danny

Guck mal auf http://www.igora.ch/Herstellungaluminium.pdf

Frage in welchen Ländern wird Bauxit abgebaut??

Haupt-Abbaulände sind Australien, Guinea (Westafrika) und andere

Unter den Umständen der Hitze und des Druckes Reagiert das
Alumiumoxid zu AL(OH)3.

Aluminium-Hydroxid

Nun wird das AL(OH) in einem DRehrohrofen zu Tonerde gebrannt.
Tonerde ist hochreines weißes, feinkörniges Pulver sprich AL
Oxid.
Wie funktioniert das in diesem Drehrohrofen?? Was passiert
dort??

Ausser Drehrohröfen gibt’s auch Wirbelschicht-Kalzinierer. Im Prinzip wird das (OH) ausgetrieben.

Gruß

Rüdiger