Nguyên liệu sản xuất nhôm: Từ quặng bauxite đến hóa chất hỗ trợ

Nhôm là một kim loại nhẹ, có độ bền cao, khả năng chống gỉ tốt và dễ gia công. Nhôm được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như: xây dựng, hàng không, ô tô, đóng tàu, điện tử,...Vậy nguyên liệu sản xuất nhôm gồm những gì? Để hiểu rõ hơn, hãy cùng Phế liệu Hoàng Ngọc Diệp khám phá ngay trong bài viết sau!

Các nguyên liệu sản xuất nhôm hiện nay

Để sản xuất nhôm cần nhiều nguyên liệu khác nhau, bao gồm:

Quặng bauxite

Đây là nguyên liệu chính và quan trọng nhất để sản xuất nhôm. Quặng Bauxite chứa hàm lượng nhôm cao, thường dao động từ 40% đến 60%. Hiện nay, quặng Bauxite được khai thác ở nhiều nơi trên thế giới, với các quốc gia có trữ lượng lớn như Úc, Brazil, Guinea, Trung Quốc, Ấn Độ,...

Hóa chất

Ngoài quặng bauxite là nguyên liệu chính, nhiều hóa chất khác cũng được sử dụng trong quá trình sản xuất nhôm. Một số hóa chất khác có thể được sử dụng trong quá trình sản xuất nhôm tùy thuộc vào phương pháp và quy trình cụ thể, bao gồm:

• Natri hydroxit (NaOH): Sử dụng để hòa tan quặng bauxite và loại bỏ tạp chất.
• Axit sunfuric (H2SO4): Sử dụng để điều chỉnh độ pH của dung dịch và làm lắng đọng nhôm hydroxit.
• Flocculant: Giúp kết tụ các hạt nhôm hydroxit nhỏ thành các hạt lớn hơn, dễ dàng thu gom.
• Criolit (Na3AlF6): Là chất điện phân chính, giúp giảm nhiệt độ nóng chảy của alumina và tăng hiệu quả điện phân.
• Alumina fluoride (NaAlF4): Giúp giảm nhiệt độ nóng chảy của alumina và tăng tính dẫn điện của dung dịch điện phân.
• Vôi (CaO): Sử dụng để loại bỏ tạp chất trong quá trình tinh chế alumina.

Các quy trình sản xuất nhôm hiện nay

Hiện nay có nhiều quy trình sản xuất nhôm ra đời nhưng được sử dụng phổ biến hơn cả là 2 quy trình dưới đây:

Quy trình Bayer

Quy trình Bayer là phương pháp chính được sử dụng để sản xuất alumina (Al2O3) từ quặng bauxite. Đây là một quá trình hóa học phức tạp bao gồm nhiều giai đoạn. Đây là một quy trình trình mang lại hiệu quả cao, thân thiện với môi trường và tiết kiệm năng lượng. Quy trình này có thể thu hồi được hơn 90% alumina từ quặng bauxite. Tuy nhiên, để thực hiện lại đòi hỏi lượng lớn năng lượng để đun nóng dung dịch NaOH và nung alumina. Quy trình này còn tạo ra một lượng lớn chất thải rắn bao gồm bùn đỏ. Bùn đỏ có thể chứa các chất độc hại nên bạn cần được xử lý cẩn thận.

Quy trình Hall-Heroult 

Quy trình Hall-Heroult, còn được gọi là điện phân nóng chảy, là phương pháp chính được sử dụng để sản xuất nhôm kim loại từ alumina (Al2O3). Đây là một phát minh đột phá do Charles Hall (Mỹ) và Paul Héroult (Pháp) cùng sáng chế độc lập vào năm 1886, đánh dấu một bước ngoặt trong lịch sử ngành công nghiệp nhôm.

Quy trình này cho phép sản xuất nhôm kim loại ở quy mô lớn với giá thành hợp lý, kim loại nhôm thu được có độ tinh khiết cao và quy trình này có thể hoạt động liên tục. Nhìn chung, quy trình Hall-Heroult đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất nhôm kim loại. Nhờ có quy trình này, giá thành của nhôm đã giảm đáng kể, giúp thúc đẩy nhu cầu sử dụng nhôm và gia tăng ứng dụng của kim loại nhôm trong đời sống.

Tuy nhiên, trong quá trình hoạt động, quy trình Hall-Heroult tiêu thụ khá nhiều năng lượng, đặc biệt trong quá trình điện phân. Anode than chì trong quá trình điện phân lại tạo ra khí thải carbon dioxide tác động tiêu cực đến môi trường. Ngoài ra, quá trình này cũng tạo ra một lượng lớn chất thải rắn, bao gồm cryolit đã qua sử dụng và florua nên cần có biện pháp xử lý kịp thời tránh gây ảnh hưởng đến môi trường.

Phía trên là toàn bộ thông tin về nguyên liệu sản xuất nhôm mà Phế liệu Hoàng Ngọc Diệp tổng hợp để gửi đến bạn. Hy vọng giúp bạn có thêm nhiều thông tin hữu ích về kim loại nhôm. nếu cần tư vấn thêm về các dịch vụ thu mua phế liệu nhôm, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được đội ngũ nhân viên hỗ trợ sớm nhất.