پیدایش و منابع

اگر چه آلومینیوم ، سومین عنصر فراوان در پوسته زمین است(18%)، این عنصر در حالت آزاد خود بسیار نادر است و زمانی یك فلز گرانبها و ارزشمندتر از طلا به حساب می آمد. بنابراین به عنوان فلزی صنعتی اخیرا مورد توجه قرار گرفته و در مقیاس تجاری تنها بیش از 100 سال است كه مورد استفاده دارد. در ابتدا كه این فلز كشف شد، جدا كردن آن از سنگ ها بسیار مشكل بود و چون آلومینیوم موجود در طبیعت بهصورت تركیب می باشد، مشكل ترین فلز از نظر تهیه به شمار می آمد.

ویژگی های قابل توجه

آلومینیوم، فلزی است نرم و سبك، باقابلیت های زیاد، به رنگ نقره‌ای متمایل به خاكستری مات و لایه نازك اكسیداسیون كه در مجاورت هوا در سطح آن تشكیل میشود و از زنگ خوردگی بیشتر جلوگیری می كند. وزن آلومینیوم تقریبا یك سوم فولاد یا مس است.همچنین بسیار بادوام و مقاوم در برابر خوردگی است. بعلاوه، این عنصر غیر مغناطیسی، بدون جرقه، دومین فلز چكش خوار و ششمین فلز انعطاف‌پذیر است.

 

كاربردها

چه از نظر كیفیت و چه از نظر ارزش، آلومینیوم كاربردی ترین فلز بعد از آهن است و تقریبا در تمامی بخش های صنعت دارای اهمیت میباشد. آلومینیوم خالص ، نرم و ضعیف است،امامیتواند آلیاژهایی را با مقادیر كمی از مس ، منیزیوم ، منگنز ، سیلیكون و دیگر عناصر بوجود آورد كه این آلیاژها ویژگیهای مفید گوناگونی دارند. این آلیاژها اجزای مهم هواپیماهاوراكت ها رامی سازند. وقتی آلومینیوم در خلاء تبخیر شود، پوششی تشكیل میدهد كه هم نور مرئی و هم گرمای تابشی را منعكس میكند. این پوشش لایه نازك اكسید آلومینیوم محافظ را بوجود می آورد كه همانند پوشش های نقره خاصیت خود را از دست نمی دهند. یكی دیگر از موارد استفاده از این فلز در لایه آینههای تلسكوپ های نجومی است.


 چه آلومینیوم ، سومین عنصر فراوان در پوسته زمین است(18%)، این عنصر در حالت آزاد خود بسیار نادر است و زمانی یك فلز گرانبها و ارزشمندتر از طلا به حساب می آمد. بنابراین به عنوان فلزی صنعتی اخیرا مورد توجه قرار گرفته و در مقیاس تجاری تنها بیش از 100 سال است كه مورد استفاده دارد. در ابتدا كه این فلز كشف شد، جدا كردن آن از سنگ ها بسیار مشكل بود و چون آلومینیوم موجود در طبیعت بهصورت تركیب می باشد، مشكل ترین فلز از نظر تهیه به شمار می آمد.

ویژگی های قابل توجه

آلومینیوم، فلزی است نرم و سبك، باقابلیت های زیاد، به رنگ نقره‌ای متمایل به خاكستری مات و لایه نازك اكسیداسیون كه در مجاورت هوا در سطح آن تشكیل میشود و از زنگ خوردگی بیشتر جلوگیری می كند. وزن آلومینیوم تقریبا یك سوم فولاد یا مس است.همچنین بسیار بادوام و مقاوم در برابر خوردگی است. بعلاوه، این عنصر غیر مغناطیسی، بدون جرقه، دومین فلز چكش خوار و ششمین فلز انعطاف‌پذیر است.




روش تولید آلومینیوم:

روش تولید آلومینیوم در كارخانه  الكترولیز صنعتی بوده،كه همان روش هال-هرولت می باشد. در فرآیند احیاء جهت تولید مذاب آلومینیوم از الكترولیز نمك مذاب استفاده می نمایند.مواد اولیه اصلی در این فرایند شامل آلومینا و فلورایدها می باشند. جریان برق DC جهت الكترولیز مورد نیاز است كه توسط ركتیفایرها تأمین می‌گردد. تحت تأثیر این جریان مستقیم برق اكسید آلومینیوم (آلومینا) به آلومینیوم خالص تبدیل می‌شود. جهت تولید آلومینیوم از دیگ هایی بنام دیگ الكترولیز كه شامل آند و كاتد می باشد و بطور مخصوصی بر روی استراكچرهای فولادی قرار می‌گیرند استفاده  می شود. در این فرآیند كریولیت و آلومینا بعنوان الكترولیت و مواد كربنی بعنوان الكترود عمل می‌نمایند. آلومینیوم مذاب در كاتد رسوب و گاز آندی كه غالباً CO2 می‌باشد در آند تولید می‌گردد. در طی فرآیند گازهای هیدروژن فلوراید و غبار تولید می‌گردد كه همراه گاز آندی مجموعاً بخارات احیاء را تشكیل می‌دهد. در دماهای كمتر از محدوده 600-400 درجه سانتیگراد ممكن است آلومینـا حاوی 5/0-2/0 درصد رطوبت باشد كه این رطوبت با فلورایدهای جامد در درجه حرارت های بالا واكنش می‌دهد.
  از ضروری‌ترین امور در این فرآیند جمع‌آوری هر چه بیشتر این بخارات می‌باشد تا علاوه بر حذف این گازها و بخارات مضر ، آلومینا و فلورایدها بازیابی گردند. در این فرآیند اكسید آلومینیوم مورد نیاز پس از انتقال به كارگاه احیاء به همراه فلورایدها به داخل مخازن ثابت ریخته می‌شوند. در سیستم كنترل آلودگی جهت جذب گازهای دیگ باید از آلومینای تازه استفاده گردد كه این نیز به نوبه خود بعنوان آلومینای غنی شده بداخل اوربین‌های دیگ انتقال داده می شود و آلومینای داخل اوربین بصورت خودكار و اتوماتیك و مداوم بداخل حوضچه مذاب انتقال می‌یابد.
بلوك های كربن آندی نو در كارگاه میله گذاری تكمیل شده و در كارگاه احیاء با آندهای كاركرده معاوضه و  آندهای مصرف شده بار دیگر به كارگاه میله گذاری انتقال می‌یابند.
جریان برق DC حاصل از ركتییفایرها توسط خطوط انتقال باس‌بار جهت الكترولیز وارد كارگاه احیاء می‌شود . آلومینیوم مذاب موجود در دیگ از طریق سیستم مكش تخلیه شده و به كارگاه ریخته گری انتقال می‌یابد و در آنجا وارد كوره‌های نگهدارنده شده و در نهایت شمش های 50 و 1000 پوندی تولید می شود .
  پیش از انجام فرآیند و در حین آن آزمایش هایی شامل كنترل و آنالیز مواد خام مصرفی و تولیدی صورت می گیرد تا محصول بدست آمده بر اساس استانداردهای قابل قبول تولید گردد. در خاتمه فرآیند شمش های آلومینیوم تولید شده مورد ارزیابی و كنترل نهایی قرارگرفته ، پس از بسته‌بندی و توزین جهت توزیع به انبار فرستاده می‌شود.(اکسید آلومینیوم یا آلومینا (Al2O3) یکی از موادسرامیکی مهم است که دارای کاربردهای متنوعی در زمینه‌های مختلف می‌باشد.

در میان خواص مختلف و برجسته آلومینا می‌توان به خواص مکانیکی مانند استحکام فشاری بالا و سختی بالای آن و همچنین دیرگدازی بالای آن اشاره نمود.

آلومینا ماده اصلی در تولید آلومینیوم می باشد)