Výroba hliníku: Od bauxitu po slitinu s univerzálním použitím

Transformace běžné suroviny na kov, který je lehký, pevný a neuvěřitelně univerzální, vyžaduje několik sofistikovaných kroků. Ačkoliv se může zdát, že je hliník všudypřítomný, jeho cesta od suroviny k hotovému produktu je složitá a fascinující.

1. Výchozí materiál: Bauxit

Výroba hliníku začíná bauxitem, druhem minerálu, který obsahuje velké množství oxidu hlinitého. Bauxit se těží v mnoha zemích světa, přičemž největší ložiska nalezneme v Austrálii, Číně, Guineji a Brazílii. 

Zajímavostí je, že i přes svou klíčovou roli v procesu výroby hliníku, je bauxit sám o sobě relativně nevýrazným materiálem.

2. Získávání oxidu hlinitého: Bayerův proces

Po těžbě bauxitu následuje proces zvaný Bayerův proces, pojmenovaný po rakouském chemikovi Karlu Bayerovi, který jej vynalezl v roce 1887. 

Bauxit se nejprve drtí a poté se za přidání hydroxidu sodného zahřívá v tlakových nádobách. Vzniklá směs se pak filtruje, čímž se oddělí zbytek nerostné hmoty od roztoku, který obsahuje oxid hlinitý. 

Tento roztok se poté ochladí a oxid hlinitý se z něj vysráží. Vzniklý pevný oxid hlinitý se poté vypálí v pecích, čímž se získá čistý prášek bílé barvy, který je připraven k dalšímu zpracování.

3. Elektrolýza: Hall-Héroultův proces

Konečná transformace oxidu hlinitého na hliník se odehrává v elektrolytických pecích skrze proces zvaný Hall-Héroultův proces. Tento proces byl nezávisle na sobě objeven v roce 1886 Američanem Charlesem Martinem Hallem a Francouzem Paulem Héroultem. 

Oxid hlinitý se rozpustí v roztaveném kryolitu, který snižuje teplotu tání a zároveň funguje jako elektrolyt. Při aplikaci elektrického proudu se oxid hlinitý rozkládá a na katodě se uvolňuje čistý hliník, zatímco na anodě se uvolňuje kyslík. Hliník se poté shromažďuje na dně pece, odkud se periodicky odebírá.

4. Rafinace a slitiny

Získaný hliník je sice čistý, ale pro většinu aplikací ještě není dostatečně pevný. Proto se často leguje s jinými kovy, jako jsou měď, zinek nebo magnesium, aby se zlepšily jeho mechanické vlastnosti. 

Proces rafinace a vytváření slitin je klíčový pro dosažení specifických vlastností hliníku, které jsou požadovány pro jeho různé použití.

Kde se hliník vyrábí

Výroba hliníku je globálním průmyslem, přičemž největší producenti se nacházejí v Číně, na Středním východě, v Rusku a v Severní Americe. Tyto země disponují buď bohatými ložisky bauxitu, nebo přístupem k levné elektrické energii, která je klíčová pro energeticky náročný proces elektrolýzy.

Recyklace hliníku

Příběh hliníku však nekončí jeho výrobou a prvním využitím. Recyklace hliníku je klíčová pro jeho udržitelnou výrobu, protože tento proces šetří až 95 % energie potřebné k výrobě primárního hliníku. 

Recyklační proces začíná sběrem a tříděním hliníkového odpadu. Může jít o cokoliv, od plechovek od piva, až po staré automobilové součástky. Tento odpad je poté roztaven v pecích při teplotách kolem 660 stupňů Celsia, což je teplota tání hliníku.

Při tomto procesu se odstraní veškeré nečistoty a příměsi, a zůstane tak čistý, recyklovaný hliník, který je opět připraven k použití v nejrůznějších průmyslových aplikacích.

Recyklace hliníku je příkladem dokonalého kruhového hospodářství, kde se materiál neustále vrací zpět do výrobního procesu, čímž se snižuje potřeba nových surovin a šetří životní prostředí. Tento proces je připomínkou, že každý kus hliníku, který recyklujeme, je krokem k lepší a udržitelnější budoucnosti.

 Výroba hliníku je příkladem toho, jak může pokročilá chemie a inženýrství transformovat přírodní zdroje na materiály, které formují moderní svět. Od letadel po konzervy, hliník se stal nezastupitelnou součástí našich životů, a to vše díky složitému, ale fascinujícímu procesu jeho výroby.

© ATREON

 

Nejprodávanější v kategorii hliníkové materiály

Hliníkový jekl 40x30x2 (EN 6060) 692,64 Kč Detail
Hliníkový profil L 20x20x2 (EN 6060) 198 Kč Detail
Hliníkový profil L 30x30x2 (EN 6060) 297 Kč Detail