نحوه استخراج آلومینیوم روش های مختلفی برای استخراج آلومینیوم وجود دارد. مهم ترین روش، تهیه آلومینیوم به کمک عمل الکترولیز است. در این روش ابتدا سنگ معدن بوکسیت را خرد می کنند و سپس به آن آهک، سود سوزآور قوی و آب داغ می افزایند. در نتیجه محلولی از سدیم آلومین در سود سوزآور به وجود می آید. در مرحله بعدی آلومین را از سایر مواد جدا کرده، در کریولیت مذاب حل می کنند. در انتها محلول بدست آمده را در دمای هزار درجه سانتیگراد الکترولیز می کنند. عمل الکترولیز در ظروف بسیار بزرگی انجام می گیرد. در این ظروف، قطب منفی (کاتد) در کف ظرف قرار دارد و قطب مثبت (آند) از بالا وارد ظرف شده است.

پردازش
تقریباً در تمامی عملیات آلومینا از بوکسیت توسط فرایند پالایش بایر استخراج می شود. این فرایند در سال ۱۸۸۸ میلادی توسط کارل یوزف بایر کشف شد و در چهار مرحله تقسیم بندی می شود.
۱- هضم
بوکسیت ریز آسیاب شده به یک واحد گرم شده با بخار به نام هاضم وارد می شود. در اینجا، تحت فشار، با محلول داغ سود سوزآور مخلوط می شود. اکسید آلومینیوم بوکسیت با سود سوزآور واکنش داده و محلولی از آلومینات سدیم یا مشروب سبز و رسوبی از سیلیکات آلومینیوم سدیم را تشکیل می دهد.
۲- شفاف سازی
مشروب سبز یا محلول حاوی آلومینا از ضایعات، اکسیدهای آهن حل نشده و سیلیس که بخشی از بوکسیت اولیده بودند و اکنون ضایعات ماسه و گل قرمز را تشکیل می دهند، جدا می شود. این مرحله شامل سه بخش است، در ابتدا زباله های درشت به اندازه ماسه حذف می شوند و برای بازیابی سود سوزآور شسته می شوند. در مرحله بعد گل قرمز جدا شده است و در نهایت مشروب سبز رنگ باقی می ماند که از فیلترها برای حذف هرگونه ناخالصی باقی مانده پمپ می شود.
ماسه و گل با هم به دریاچه های باقی مانده پمپ می شوند و مشروب سبز به مبدل های حرارتی پمپ می شود و در آنجا از ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد تا حدود ۶۵۰-۷۹۰ درجه سانتی گراد خنک می شود.
۳- ته نشینی
آلومینا از مشروب به صورت کریستال های هیدرات آلومینا رسوب می کند. برای انجام این کار، محلول مشروب سبز در ظروف رسوب دهنده بلند با مقادیر کمی آلومینا کریستالی ریز مخلوط می شود. که باعث تحریک رسوب هیدرات آلومینا جامد با سرد شدن محلول می شود. پس از تکمیل، هیدرات آلومینا جامد به مرحله بعدی منتقل می شود و مشروب باقیمانده که حاوی سود سوزآور و مقداری آلومینا است به دستگاه هاضم باز می گردد.
۴- کلسیناسیون
هیدرات آلومینا شسته می شود تا مایع باقی مانده از بین برود و سپس خشک می شود. در نهایت، آن را تا حدود ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد گرم می کنند تا آب کریستالیزاسیون را از بین ببرد و آلومینا را باقی بگذارد که به یک ماده شنی سفید، خشک و خالص می باشد. بخشی از آلومینا ممکن است به شکل هیدرات باقی بماند یا بیشتر برای صنایع شیمیایی فراوری شود.
آلومینا از طریق فرایند ذوب به آلومینیوم تبدیل می گردد. آلومینیوم و اکسیژن موجود در آلومینا با الکترولیز جدا می شوند. الکترولیز شامل عبور جریان الکتریکی از محلول مذاب آلومینا و کرایولیت طبیعی یا مصنوعی است. محلول مذاب در سلول های احیا یا گلدان هایی قرار می گیرند که در پایین با کربن پوشانده شده اند و در یک سری الکتریکی به هم متصل می شوند. در بالای هر گلدان آندهای کربنی قرار داده شده است که کف آن در محلول مذاب غوطه ور است.
عبور جریان الکتریکی باعث می شود که اکسیژن آلومینا با کربن آند ترکیب شود و گاز دی اکسید کربن را تشکیل دهد. آلومینیوم فلزی مذاب باقی مانده در کاتد ته دیگ جمع می شود. به طور دوره ای، آن را سیفون می کنند و به کوره های نگهداری بزرگ منتقل می کنند. ناخالصی ها حذف می شوند، عناصر آلیاژی اضافه می شوند و آلومینیوم مذاب به شمش ریخته می شود.
در این فرایند شما نیاز دارید تا مقدار زیادی انرژی صرف کنید. از ۱۴۰۰۰ تا ۱۶۰۰۰ کیلووات ساعت انرژی الکتریک برای تولید یک تن آلومینیوم از حدود دو تن آلومینا مورد نیاز است. بنابراین نیاز است تا برق ارزانی در اختیار داشته باشیم تا تولید ما اقتصادی باشد.

تلفن : 02191098528
فکس : 02165318028
واتس اپ ، ایتا ، تلگرام و روبیکا : 09904457030
واحد فنی مهندسی : 09123553554
rastakonline@gmail.com
روش استخراج آلومینیوم
هنوز این فرآیند نیازمند انرژی بسیار بالایی است و کارخانجات آلومینیوم دارای ایستگاه های برق مخصوص، در اطراف خود می باشند، الکترودهایی که در الکترولیز بوکسیت کاربرد دارند، هر دو کربن هستند، وقتی سنگ معدن در حالت مذاب باشد، حرکت یون های آن آزادانه است، در کاتد منفی واکنش به صورت زیر می باشد:
نیاز به تعویض این کاتد هست، چرا که اکثرا به دی اکسید کربن تبدیل می شود: برعکس هزینه الکترولیز، آلومینویم فلزی ارزان و با کاربرد گسترده می باشد ،امروزه می توان آلومینیوم را از خاک معدنی استخراج کرد، ولی این فرآیند به صرفه نیست.
اکسیژن بوکسیت به وسیله آند مثبت اکسیده می شود، و سپس با الکترود کربنی واکنش کرده تا دی اکسید کربن تولید نماید.
یون آلومینیوم در حالت کاهش می باشد (اضافه شدن الکترونها) سپس فلز آلومینیوم فرو می رود به سمت پایین و خارج می گردد.

تولید آلومینیوم
پس از استخراج سنگ بوکسیت و تولید آلومینا و فراهم کردن کریولیت، تازه به مرحله اصلی می رسیم: تولید آلومینیوم از طریق الکترولیز کردن آلومینا. بخش تجزیه، هسته اصلی مراکز ذوب آلومینیوم بوده و از چند ساختمان چهارگوشی که طول بعضی از آن ها به یک کیلومتر می رسد تشکیل شده است. درون هر ساختمان صد ها سلول برای تجزیه در ردیف های معین وجود دارد که توسط کابل های حجیمی به منبع برق متصل شده اند. ولتاژ ثابت الکترود های هر سلول عددی بین 4 الی 6 ولت می باشد، در حالی که شدت جریان به مقادیری مانند 300 یا 400 کیلوآمپر و حتی بیشتر نیز می رسد. کار اصلی تجزیه را جریان برق انجام می دهد، و افراد معدودی در انجام این فرایند حضور دارند زیرا بیشتر مراحل تجزیه بصورت اتوماتیک انجام می شود. یک سلول تماماً از کریولیت مذاب پر شده که این کریولیت مذاب محیطی رسانا را در دمای 950 درجه سانتی گراد بوجود می آورد.
بین 2 الی 4 دفعه در روز، آلومینیوم از داخل سلول بوسیله سطل های مکنده مخصوصی بیرون آورده می شود. پس از آن حفره ای در درون لایه کریولیتی که بر روی سطح سلول تشکیل شده، ایجاد شده و از دورن آن لولهای به پایین انتقال داده می شود. از طریق این لوله آلومینیوم مذاب به درون همان سطل های مخصوص مکیده می شود که علاوه بر آلومینوم مایع، تمام هوای درون سلول نیز مکیده می شود. به طور متوسط از هر سلول تجزیه، یک تن آلومینیوم استخراج می شود. البته این سطل ها چهار تن آلومینیوم مذاب را می توانند نگه داری کنند. پس از پر شدن سطل، به محلی برای ریخته گری برده می شود.
کشورهایی که استخراج آلومینیوم را انجام می دهند
اهمیت استفاده از آلومینیوم در صنایع متنوع موجب شده است که بسیاری از کشورها درصدد تولید این فلز کاربردی ارزشمند برآیند. برخی از مهمترین کشورهایی که تولید آلومینیوم را انجام می دهند روسیه، کانادا، آمریکا، چین و استرالیا هستند.