Доменный процесс получения алюминия

Доменный процесс получения алюминия является устаревшим методом, использовавшимся для производства алюминия в 19 веке. Он был в значительной степени заменен более эффективным электролитическим методом получения алюминия.

Принцип работы:

Доменный процесс основан на реакции восстановления оксида алюминия (Al2O3) коксом в доменной печи.

1. Подготовка сырья: Оксид алюминия (боксит) измельчается и смешивается с коксом (углеродное топливо).
2. Загрузка доменной печи: Смесь боксита и кокса загружается в доменную печь высокого цилиндра.
3. Реакция восстановления: В печи при высоких температурах (около 1800 °C) кокс реагирует с оксидом алюминия, выделяя металлический алюминий:

«`
2Al2O3 + 3C → 4Al + 3CO2
«`

4. Разделение алюминия и шлака: Выделенный алюминий собирается на дне печи, а оксид кремния (SiO2), примеси и другие отходы образуют шлак, который всплывает на поверхность.
5. Разливка алюминия: Расплавленный алюминий удаляется из печи и разливается в слитки.

Недостатки:

Высокие затраты: Процесс требовал больших затрат энергии и кокса.
Низкий выход алюминия: Реакция восстановления неполная, что приводит к низкому выходу алюминия.
Загрязнение: Процесс выделял вредные газы, такие как оксид углерода (CO), что приводило к загрязнению окружающей среды.

Замена:

Из-за этих недостатков доменный процесс был заменен более эффективным электролитическим методом получения алюминия. В электролитическом методе алюминий выделяется из оксида алюминия в электролитической ванне, что приводит к более высокому выходу алюминия, более низким затратам и меньшему загрязнению.