기타 알루미늄은 어떻게 만들어지나요?

 

기타알루미늄은 어떻게 만들어지나요?

게시 5 시간 전 

 팔월 12일 (2022 년)

 고빈드 부타다

그래픽/디자인:

• 사브리나 포르틴

 

 

알루미늄은 어떻게 만들어지나요?

알루미늄은 가장 널리 사용되는 금속 중 하나이며 모든 것에서 발견됩니다. 맥주 캔 비행기 부품에.

그러나 경량 금속은 자연적으로 발생하지 않으며 그것을 생산하는 것은 복잡한 과정입니다.

위의 인포 그래픽은 증권 시세 표시기, 알루미늄 리더, 그리고 알루미늄 생산의 세 단계를 세분화하는 다른 소스.

알루미늄 생산의 세 단계

매년 세계는 약 390 백만 톤의 보크 사이트 암석을 생산하며 그 중 85 %는 알루미늄을 만드는 데 사용됩니다.

보크 사이트 (Bauxite)는 다른 미네랄과 함께 알루미늄 산화물로 구성된 암석이며 세계의 주요 알루미늄 공급원입니다. 채광 후, 보크 사이트 (bauxite)는 알루미나로 정제 된 다음 알루미늄으로 변환됩니다.

따라서 알루미늄은 일반적으로 광석에서 금속으로 세 단계로 이동합니다.

1단계: 보크사이트 채굴

보크사이트(Bauxite)는 일반적으로 노천 광산에서 지상에서 추출되며, 호주, 중국, 기니의 세 나라만이 전 세계 광산 생산량의 72%를 차지한다.

나라2021 보크 사이트 광산 생산 (톤)합계의 %합계390,000,000100.0%

오스트레일리아	110,000,000	28.2%
중국	86,000,000	22.1%
기니	85,000,000	21.8%
브라질	32,000,000	8.2%
인도	22,000,000	5.6%
인도네시아	18,000,000	4.6%
러시아	6,200,000	1.6%
자메이카	5,800,000	1.5%
카자흐스탄	5,200,000	1.3%
사우디아라비아	4,300,000	1.1%
세계의 나머지 지역	15,500,000	4.0%

호주는 지금까지 가장 큰 보크 사이트 생산국이며, 전 세계적으로 가장 큰 보크 사이트 광산 인 Weipa Mine의 본거지이기도합니다.

세 번째로 큰 생산국인 기니는 다른 어떤 나라보다 일곱 십억 톤 이상의 보크사이트 매장량을 부여받고 있다. 또한 기니는 전 세계적으로 보크 사이트 (bauxite)의 최고 수출국이며 보크 사이트 수출의 76 %가 중국으로 수출됩니다.

보크 사이트 (bauxite)가 땅에서 나온 후에는 알루미나를 만들기 위해 전 세계의 정유 공장으로 보내져 생산 공정의 두 번째 단계를 표시합니다.

2단계: 알루미나 생산

1890년대에 오스트리아의 화학자 칼 요제프 바이엘(Carl Josef Bayer)은 보크사이트(bauxite)에서 알루미나를 추출하는 혁명적인 공정을 발명했다. 100년이 지난 오늘날에도 알루미나 정유 공장의 약 90%가 여전히 바이엘 공정을 사용하여 보크사이트를 정제합니다.

다음은 바이엘 프로세스의 네 가지 주요 단계입니다.

1. 소화:
   보크사이트(Bauxite)는 수산화나트륨과 혼합되어 압력 하에서 가열됩니다. 이 단계에서 수산화 나트륨은 보크 사이트로부터 산화 알루미늄을 선택적으로 용해시켜 다른 미네랄을 불순물로 남겨 둡니다.
2. 여과 :
   불순물이 용액에서 분리되고 여과되어 레드 머드로 알려진 잔류 물을 형성합니다. 진흙을 버린 후, 산화 알루미늄은 알루민산 나트륨으로 변환됩니다.
3. 침전 :
   알루민산 나트륨 용액은 냉각되어 고체, 결정화 된 형태의 수산화 알루미늄으로 침전됩니다.
4. 하소:
   수산화 알루미늄 결정은 칼시너에서 세척 및 가열되어 순수한 산화 알루미늄 (알루미나로 알려진 모래 백색 물질)을 형성합니다.

알루미나 생산 공정에 남겨진 불순물이나 레드 머드는 주요 환경 적 관심사입니다. 사실, 알루미나의 모든 톤에 대해 정유 공장은 1.2 톤의 레드 머드를 생산하며, 오늘날 세계에는 30 억 톤 이상이 저장되어 있습니다.

두 번째로 큰 생산국이자 보크사이트 최대 수입국인 중국은 세계 알루미나의 절반 이상을 공급하고 있다.

나라2021년 알루미나 생산(톤)전체의 %합계139,900,000100%

중국	74,000,000	53%
오스트레일리아	21,000,000	15%
브라질	11,000,000	8%
인도	6,800,000	5%
러시아	3,100,000	2%
독일	1,900,000	1%
아일랜드	1,900,000	1%
사우디아라비아	1,800,000	1%
우크라이나	1,700,000	1%
스페인	1,600,000	1%
세계의 나머지 지역	15,100,000	11%

호주, 브라질 및 인도를 포함한 보크 사이트 (bauxite)의 몇몇 주요 생산자는 가장 큰 알루미나 생산자 중 하나이지만 중국에 가까운 것은 없습니다.

알루미나는 플라스틱, 화장품 및 화학 생산을 포함한 여러 산업 분야에서 응용 프로그램을 보유하고 있습니다. 그러나 물론, 그것의 대부분은 알루미늄을 만들기 위해 제련소로 배송됩니다.

3단계: 알루미늄 생산

알루미나는 전해 환원을 통해 알루미늄으로 변환됩니다. 알루미나 자체 외에, 또 다른 미네랄은 크라이올라이트 많은 것들과 함께 프로세스의 핵심입니다. 전기. 다음은 알루미늄 제련의 작동 방식에 대한 간단한 개요입니다.

1. 알루미늄 제련소 시설에서는 수백 개의 전해 환원 셀이 용융 냉동 석고로 채워집니다.
2. 알루미나 (두 개의 알루미늄 원자와 세 개의 산소 원자로 구성됨)는이 세포에 버려지고 강한 전류는 알루미늄과 산소 원자 사이의 화학적 결합을 깨뜨립니다.
3. 전기 분해는 순수한 액체 알루미늄이 세포의 바닥에 침전 된 다음 정제되어 다양한 모양과 크기로 주조됩니다.

중국이 세계를 지배하다 알루미늄 생산 또한 가장 큰 소비자입니다. 이웃 나라 인도는 두 번째로 큰 생산국으로, 중국 생산량의 십분의 일밖에 남지 않았다.

나라2021 알루미늄 제련소 생산 (톤)전체의 %합계66,560,000100%

중국	39,000,000	59%
인도	3,900,000	6%
러시아	3,700,000	6%
캐나다	3,100,000	5%
아랍 에미리트 연합국	2,600,000	4%
오스트레일리아	1,600,000	2%
바레인	1,500,000	2%
아이슬란드	880,000	1%
미국	880,000	1%
세계의 나머지 지역	9,400,000	14%

알루미나 생산의 경우와 마찬가지로 보크 사이트 및 알루미나를 생산하는 일부 국가에서도 인도, 호주 및 러시아와 같은 알루미늄을 생산합니다.

매년 생산되는 알루미늄의 대략 분기는 건설 산업에서 사용됩니다. 또 다른 23 %는 차량 프레임, 전선, 바퀴 및 운송 산업의 다른 부분에 들어갑니다. 알루미늄 호일, 캔 및 포장은 또한 17 %의 소비 점유율로 또 다른 주요 최종 용도를 구성합니다.

알루미늄의 광범위한 응용 분야는 알루미늄을 가장 가치 있는 금속 시장 중 하나로 만들었습니다. 2021 년 세계 알루미늄 시장은 약 245.7 억 달러로 평가되었습니다. 소비가 증가합니다., 그것은 2030 년까지 $ 498.5 억으로 거의 두 배의 규모로 예상됩니다.

 

 

알루미늄은 어떻게 만들어지나요? (visualcapitalist.com)

How Is Aluminum Made?