Framleiðsluferlið

Ál er unnið úr báxíti, málmgrýti sem er ríkt af áloxíðum og hefur tekið milljónir ára að myndast. Báxít var fyrst grafið upp með skipulögðum hætti í Frakklandi, en finnst nú á fjölda staða um allan heim, einkum við miðbaug. Úr málmgrýtinu er unnið hvítt, púðurkennt efni sem kallað er súrál eða áloxíð (AI203).

Ál er síðan unnið úr súrálinu með svokölluðu rafgreiningarferli þar sem rafstraumi er hleypt á kerin en þá klofnar súrálið annars vegar í ál sem fellur til botns í kerinu og hins vegar í súrefni sem binst kolefnum úr sérstökum rafskautum.

Til að framleiða 1 kg af áli þarf 2 kg af súráli sem fengið er úr 4 kg af báxíti. Síðan þarf um 0,5 kg af kolefni og um 15,0 kW stundir af raforku. Kolefnið sem þarf að brenna með súrefni súrálsins er í forskautunum. Forskautin eyðast upp við vinnsluna neðanfrá. Hvert ker er samsett úr stálskel sem er hitaeinangruð að neðan með nokkrum múrsteinslögum og ofan á þá hitaeinangrun er lagður botn úr kolefni sem myndar bakskaut kersins.

Í yfirbyggingu hvers kers er hreyfanleg skautbrú sem færist neðar eftir því sem kolin í forskautunum eyðast neðanfrá. Milli forskauta og bakskauta er um það bil 4,3 V spenna, svipað og yfir þrjár venjulegar alkali rafhlöður. Til að framkvæma efnahvarfið er keyrður straumur í gegnum raflausnina sem veldur því að uppleysta súrálið afoxast og verður að fljótandi áli. Súrefnið binst síðan kolefninu og streymir út sem koltvísýringur. Innan áliðnaðar hefur á undanförnum árum verið unnið að þróun svonefndra eðalskauta úr keramiki. Með tilkomu slíkra skauta yrði kolefni útrýmt úr framleiðsluferlinu og útstreymi frá framleiðsluferlinu yrði hreint súrefni.

Álframleiðsla með rafgreiningu með Hall-Héroult-ferlinu er mjög orkufrek, en allir aðrir ferlar hafa reynst dýrari eða verri fyrir umhverfið. Meðalorkan sem þarf til að framleiða eitt tonn af áli er um 15 MWst. Þótt framleiðsla á áli byggi á aldargamalli uppfinningu byggir vinnslan í nútímalegu álveri á háþróaðri tækni. Allt framleiðsluferlið er tölvustýrt, tækjabúnaður er hátæknilegur og ríkar kröfur eru gerðar til starfsmanna sem fylgjast með ferlinu og grípa inn í þegar þörf krefur.


Sjá einnig