알루미늄은 어떻게 만들어지는가? 주재료 생산 과정

 

알루미늄 원소는 자연에 광범위하게 퍼져 있지만 순수한 형태로 찾을 수 없습니다. 알루미늄은 화학적 활성이 높고 다양한 원소와 화학반응을 일으킵니다. 이 때문에 알루미늄을 얻는 것은 힘들고 복잡한 과정입니다.

 

알루미늄 주원료는 무엇인가요

알루미늄은 지구 토양과 암석의 80%를 차지하며 지각에서 각각 산소와 규소에 이어 세 번째로 풍부한 원소입니다. 알루미늄은 지구상에 풍부한 금속이지만 순수한 형태로 제공되지 않아 보크사이트라는 광석에서 추출해야 합니다. 추출하는 과정은 자원 집약적이기 때문에 알루미늄을 생산하기에 가장 비싼 금속 중 하나입니다.

 

보크사이트

 

1. 땅에서 보크사이트를 채굴합니다. 
2. 보크사이트는 알루미늄 생산에서 가장 흔한 재료입니다.
3. 보크사이트는 다른 광물과 혼합된 산화알루미늄으로 구성됩니다.
4. 알루미늄을 만드는 다음 단계는 원료를 산화알루미늄이라고 하는 백색 분말인 알루미나로 가공합니다.
5. 알루미늄 생산 공정 과정은 복잡하고 상당한 양의 전력 에너지가 필요합니다.
6. 알루미늄 제련소는 항상 전력 에너지원 근처에 건설됩니다.

 

추출은 어떻게 하는가?

보크사이트의 품질에 따라 약 4-5톤은 약 2톤의 알루미나를 생산할 수 있으며, 이는 약 1톤의 알루미늄을 생산합니다. 알루미늄 추출은 전기분해라는 과정을 통해 이루어지며, 이 공정은 3단계로 세분화됩니다. 그 결과 우리가 볼 수 있는 알루미늄이 생산됩니다. 

 

알루미나 분말 생산

채굴 후 보크사이트는 백색 분말인 산화알루미늄이라고 하는 알루미나를 만들기 위해 가공됩니다. 가장 일반적으로 사용되는 공정은 바이엘 공정입니다. 알루미나의 제조는 보크사이트에서 발견되는 알루미늄 수화물을 고온에서 농축 가성 소다에 용해시키는 것으로 시작됩니다.

 

알루미나 분말

 

용액의 온도가 낮아지면 농도가 증가하고 알루미늄 수화물이 결정됩니다. 보크사이트에서 발견되는 다른 미네랄과 원소는 용해되거나 재결정화되지 않고 바닥에 가라앉습니다. 그런 다음 알루미늄 수화물을 밸러스트에서 분리할 수 있으며, 이를 붉은 진흙이라고 합니다.

 

붉은 진흙은 실리콘, 철, 티타늄 및 채굴된 보크사이트에서 발견되는 다양한 기타 광물을 구성되어 있습니다. 분리된 진흙은 특수 구역에 배치되고 알루미늄 하이드레이트 알루미늄 추출 공정을 진행합니다.

 

알루미늄 코일

 

제련 과정

전기 분해를 통해 알루미나는 알루미늄을 생산합니다. 그전에 빙정석이라고 하는 또 다른 성분이 공정에 필요한데, 빙정석은 천연 미네랄로서 희소하기 때문에 인공적으로 제조된 천연 불소 미네랄입니다. 빙정석 사용은 전해 환원을 통해 알루미나를 알루미늄으로 변환하는데 필요한 마지막 단계입니다.

 

 

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