معالجات بديلة للطاقة في عملية تصنيع الالمنيوم
المؤلف:
GEORGE T . AUSTIN
المصدر:
SHREV ‘ S CHEMICAL PROCESS INDUSTRIES
الجزء والصفحة:
ص 428
20-9-2016
1998
معالجات بديلة للطاقة في عملية تصنيع الالمنيوم:
بسبب الكمية الكبيرة من الطاقة الكهربائية التي تستخدم في تحضير الأمونيوم ، يجر بحث جدي من اجل الحصول على اجهزة فعالة لإنتاجها ، وان اجهزة من هذا النوع غير موجودة في الوقت الحاضر . وقد خفضت دقة الانتباه الى تفاصيل التصنيع مقدار الطاقة اللازمة في معالجة هول - هيرولت بنسبة 20 % ، ولكن المصنعين يسعون الى تخفيض اكبر . ويظهر الجدول 1- كمية الطاقة المستخدمة في المعالجة الحالية . توفر اعادة تدوير الالمنيوم كثيراً من الطاقة ، وتتوسع هذه الممارسة بصورة سريعة .
الجدول 1-1 . الطاقة اللازمة لإنتاج طن متري واحد من الالمنيوم.
|
العملية
|
الطاقة الحرارية
اللازمة MJ
|
الطاقة الكهربائية
اللازمة MJ
|
الإجمالي MJ
|
|
التعدين والتنقية
|
30000
|
5200
|
35200
|
|
الإستخراج
|
27000
|
158900
|
185900
|
|
عمليات الطحن
|
30000
|
17700
|
47700
|
|
المجموع
|
87000
|
181800
|
268800
|
اقترح وجرب الإرجاع بالكربون (carbothermic) ، وأيضاً بالصوديوم (sodiothermic) ، وأيضاً بالمنغنيز (metallothermic) ، وتفاعلات خاصة
تتضمن AlF3 او AlCl3 ، وتحلل AlCl3 كهربائيا (تفادي طريقة باير المكلفة لتنقية البوكسيت) . والإرجاع بالكربون غير عملي للسباب التي أتينا على ذكرها . والارجاع بالمنغنيز لم يختبر بدرجة كافية لإجراء تقييم تقني او اقتصادي. اما الارجاع بالصوديوم فتكاليفه باهظة .
ويبدو الارجاع بالكلور ، الذي يتضمن التفاعل التالي ، واعداً الى الحد الذي أنشئ معه مصنع لهذه المعالجة وهو قيد العمل الآن .
AlCl3(g) + 2Al ⇔ 3AlCl(g) 700-800 C°
يعمل التفاعل على تطاير AlCl الذي يتم خارج منطقة التفاعل ، عندئذ ينعكس التفاعل عند درجات الحرارة الأخفض ليتحرر الالمنيوم . واثبت المشروع بأنه غير عملي بسبب صعوبة مشكلات التأكل .
وتبين الطريقة التي تحقق تخفيضاً في الطاقة مقدراره 30 % من خلال فضل خلايا هول - هيرولت تعمل على نطاق معتدل عند ألكاو Alcoa . وتستخدم جهازاً مغلقاً والتفاعلين التاليين :
الجدول 1-2. المصادر المحتملة للألمنيوم في الولايات المتحدة .
|
المعدن
|
المصدر 610 طناً
|
|
البوكسيت Al2O3.2H2O
|
33
|
|
الكاؤلين xAl2O3.ySiO2.2H2O
|
290
|
|
الطين
|
690
|
|
الطين الصفحي
|
58
|
|
الألونيت K2Al6(OH)12(SO4)4
|
29
|
|
داوسونيت Al2(CO3)3.Na2CO3.nH2O
|
3000
|
|
أنورثوزيت (Na,Ca)Al(Si,Al)Si2O8
|
13600
|
|
نفاية الفحم Coal refuse
|
3000
|
تستهلك رواسب البوكسيت من الصنف الممتاز بسريعة ، وهي في معظمها خارج الولايات المتحدة . ولذلك يتركز الاهتمام على مصادر اخرى محتملة .
ومصادر من هذا النوع غير قليلة ، ولكن المشكلة تكمن في الاستخلاص الاقتصادي لكما كافيا من الألومينا النقية . يظهر الجدول 1 - 2 وجود وحجم المصادر البديلة للألومينا .
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
