كل شيء عن صناعة الألومنيوم

وصف

عنصر الألومنيوم ، الممنوح بالرمز الكيميائي لـ AI ، هو معدن أبيض فضي يستخدم بكثرة في مختلف الصناعات. صناعة الألومنيوم ضخمة للغاية ، حيث تساهم صناعة الألمنيوم الأمريكية وحدها بنحو 1 في المائة من الناتج المحلي الإجمالي للبلاد. يتم استخدام المعدن الخفيف في إنتاج مجموعة من المنتجات للاستخدامات التجارية ، مثل العلب والرقائق والأدوات المنزلية (مثل الثلاجات والغسالات والمجففات وأجهزة الكمبيوتر المحمولة) والهواتف المحمولة ومستحضرات التجميل والإضافات الغذائية وعلب الكيك و اكثر كثير. وقد وجد المعدن أيضًا تطبيقًا واسعًا في صناعات أخرى مثل الفضاء ، والسيارات ، وبناء المباني ، والري الزراعي ، والصناعات الكهربائية.

موقعك

تتركز صناعة الألمنيوم في البلدان الصناعية مثل الصين وألمانيا والولايات المتحدة وكندا. في الواقع ، هذه هي أكبر مصدري الألومنيوم اليوم. ومع ذلك ، هذا ليس بالضرورة لأن لديهم أنفسهم أكبر احتياطيات البوكسيت الشاسعة ، وهي مصدر رئيسي للألمنيوم. على سبيل المثال ، لا تزال الولايات المتحدة ، بما لديها من 0.02 مليار طن متري من احتياطي البوكسيت ، واحدة من رواد العالم في صناعة الألمنيوم. غينيا وأستراليا والبرازيل وفيتنام هي البلدان التي تتمتع بأكبر احتياطي من البوكسيت. ومع ذلك ، لديهم مجال أصغر من التأثير الاقتصادي ، وارتفاع تكلفة الكهرباء المستخدمة في عملية إنتاج الألمنيوم يجعل من الصعب عليهم الحفاظ على أنفسهم في أعقاب منافستهم في شكل قوى صناعية راسخة. بعض الدول التي تعمل في أعلى مستويات استيراد الألمنيوم في العالم هي ألمانيا والولايات المتحدة واليابان وهولندا. هنا ، تجدر الإشارة إلى أن كل من ألمانيا والولايات المتحدة يجدان نفسيهما في المراكز الأولى ، من حيث الواردات والصادرات.

معالجة

تنقسم عملية إنتاج الألومنيوم بين نوعين. الأول هو الإنتاج الأولي للألمنيوم ، والآخر هو إنتاج منتجات الألمنيوم من المواد المستخدمة والمعاد تدويرها بالفعل. في عملية إنتاج الألمنيوم الأساسية ، يجب استخراج الألومينا (أو أكسيد الألومنيوم) من البوكسيت عبر ما يعرف باسم "عملية باير". يعد تعدين البوكسيت الخطوة الأولى في عملية إنتاج الألمنيوم الأولي ، حيث يتم استخراج المادة الخام من الأرض. مطلوب ما يقرب من 4 رطل من خام البوكسيت لإنتاج 2 رطل من الألومينا ، وهو مركب أكسيد الألومنيوم. يتم بعد ذلك تحويل هذه الألومينا إلى ألومنيوم سائل نقي من خلال "عملية Hall-Héroult" ، حيث يتم إدخال التيارات الكهربائية في خليط الألومينا ، وهي تفصل الألمنيوم عن ذرات الأكسجين. تصنع منتجات الألمنيوم إلى حد كبير من هذا الألمنيوم السائل من خلال طريقة الصب ، حيث يتم سكب الألومنيوم المصهور وشكله باستخدام القوالب. هذه العملية الأخيرة تحدث عادة داخل المصانع المسماة "المسابك".

التاريخ

لم يكن البشر حتى القرن التاسع عشر يستخدمون منتجات الألمنيوم على نطاق واسع. في الواقع ، بدأ أول إنتاج للألمنيوم في فرنسا عام 1856 ، عندما استخدم الكيميائي الفرنسي باسم هنري إتيان سانت كلير ديفيل الأساليب العلمية لتنفيذ إنتاج الألومنيوم للأغراض الصناعية. ثم تم استخدام المعدن إلى حد كبير للسلع الفاخرة والمجوهرات من قبل النخبة في البداية. ومع اكتشاف عمليات المنحل بالكهرباء لإنتاج الألمنيوم في عام 1886 ، ثبت أن هناك وسائل أكثر فعالية من حيث التكلفة لمعالجة المعدن. مع هذه الثورة في طرق إنتاج الألومينا في عام 1889 ، حدثت المزيد من التغييرات في المشهد الطبيعي لعملية إنتاج الألمنيوم ، وسرعان ما أصبح الألومنيوم معدنًا واسع الاستخدام.

قوانين

يمكن للألمنيوم أن يقدم مجموعة من المشاكل الصحية المحتملة للبشر ، بما في ذلك مشاكل الرئة وأمراض الكلى والعيوب الخلقية وأمراض الدماغ وغيرها الكثير. وبالتالي ، يمكن أن تسبب ضرراً للعاملين في صناعات إنتاج الألمنيوم أيضًا ، لأن جزيئات الألمنيوم الدقيقة تجد طريقها إلى رئة هؤلاء الأشخاص بمرور الوقت. وقد ثبت أيضًا أنه ضار بالبيئة الطبيعية المحيطة ، حيث إنه لا يذوب في الماء ولا يتم إتلافه بأي طريقة في البيئة. إنه ببساطة يغير شكله. لهذه الأسباب ، اتخذت الحكومة الفيدرالية الأمريكية خطوات لمعالجة هذه المخاوف. والأهم من ذلك أنه قد تم وضع تدابير تنظيمية للحد من المنتجات التي يمكن أن يستخدم فيها الألومنيوم ، ولوضع معايير للمنتجين في التخلص الآمن من النفايات ، والحد من تلوث المياه والهواء والتربة بواسطة المصانع ومناجم التعدين على حد سواء.