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Aufschluß des Rohstoffs Bauxit(=Sammelbezeichnung für hydroxidische Tonerdemineralien: Al2O3, H2O, Fe2 O3, SiO2, TiO2;), da sich sonst die edleren Verunreinigungen mit dem Al elektrolytisch abscheiden würden, was die Gewinnung von Reinaluminium unmöglich macht.
. Trockener Aufschluß erfolgt bei SiO2-reichen Bauxiten: Gemahlener Bauxit, calzinierte Soda(zu Aluminiumoxid entwässertes Aluminiumhydroxid) und gebrannter Kalk werden gemischt und in großen Drehöfen(bis zu 100m Länge) bei 1000°C geglüht. Das Sinterprodukt wird mit Wasser behandelt und daraus das unlösliche Eisenhydroxid als Rotschlamm abgetrennt, das Aluminat durch CO2 als Al(OH)3 ausgefällt und durch Glühen in - Al2O3 umgewandelt.
Al2O3 + Na2CO3 2 NaAlO2 + CO2
Die zurückgewonnene Soda geht in den Aufschlußprozeß zurück.
. Nasser Aufschluß erfolgt bei SiO2-armen Bauxiten nach dem Bayer-Verfahren:
Getrockneter und gemahlener Bauxit wird mit NaOH aufgeschlossen.
Dabei geht Al als Aluminat in Lösung, die Beimengungen bleiben im Rotschlamm zurück.
Durch Impfen mit Al(OH)3 (Beschleunigung der Kristallisation) und Rühren wird das Al
als Aluminiumhydroxid ausgefällt und durch anschließendes Glühen in Drehöfen bei
1200°C in - Al2O3 umgewandelt.
1. Al(OH)3 + NaOH Na[Al(OH)4]
2. 2 Al(OH)3 Al2O3 + 3 H2O
Die zurückgewonnene Natronlauge geht in den Aufschlußprozess zurück.
Früher wurde der beim Aufschluß anfallende Rotschlamm auf Deponien gekippt. Inzwischen wird er teilweise zu Eisen, Farbpigmenten und Flockungsmittel weiterverarbeitet.
Für die Schmelzflußelektrolyse wird das Aluminiumoxid in einer Schmelze von Kryolith gelöst. Dadurch sinkt die Badtemperatur auf 950°C, während für reines Al2O3 der Schmelzpunkt bei 2045°C liegt. Die Schmelze enthält 15-20% Al2O3 und da ihre Dichte
2,15 g/cm³ beträgt, sedimentiert das abgeschiedene Metall(Dichte 2,7 g/cm³) und entkommt so der Rückoxidation durch den Luftsauerstoff.
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