طرح تولید آلومینا از آلونیت

طرح تولید آلومینا از آلونیت

آلومینا یا پودر دی اکسید آلومینیوم ماده اولیه اصلی تولید فلزآلومینیوم می باشد. آلومینا ازروش بایر تولید می شود. برای تولید هر تن آلومینیوم نیاز به 2 تن آلومینا داریم و برای تولید هر تن آلومینا نیز 2 تا 3 تن سنگ معدنی بوکسیت نیاز است. آلومینا دارای مصارف متالورژیکی و غیرمتالورژیکی است اما مصرف عمده آن در صنعت احیا آلومینیوم است.
آلومينا به عنوان يكي از مهمترين اكسيدهاي سراميكي مي­باشد كه كاربردهاي فراواني در صنايع و مواد مهندسي دارد. كاربرد آلومينا در اكثر موارد به علت خواص بالاي خوردگي و اكسيد شوندگي آن در دماهاي بالا مي­باشد.
وجود ناخالصي­ها اغلب باعث كاهش عمر محصولات و كاهش مقاومت خوردگي آنها مي­شود.
ویژگی­هایی کلیدی آلومینا که موجب شده است تا بتوان از آن در کاربردهای گوناگون استفاده شود عبارتند از:
استحکام فشاری بالا، سختی بالا، مقاومت به سایش بالا، مقاومت شیمیایی بالا، رسانایی گرمایی بالا، مقاومت در برابر شوک حرارتی، دیرگدازی بالا، مقاومت دی الکتریک بالا، مقاومت الکتریکی بالا حتی در دماهای بالا
از لحاظ تجاری گریدهای مختلفی از آلومینا وجود دارد که هر تولید­کننده­ی شاغل در بخش سرامیک با توجه به نیازهایی که از آلومینا دارد، یکی یا چند گرید آن را استفاد می­کند. از آلومینای متالورژیکی در تولید فلز آلومینیوم استفاده می­شود.
اگر آلومینیوم هیدروکسید در دمای بالاتر از 1100 درجه سانتیگراد حرارت داده شود، آلومینای کلسینه تولید می­گردد. از آلومینای کلسینه شده در گستره ی وسیعی از کاربردهای دیرگداز و محصولات سرامیکی استفاده می شود. ناخالصی اصلی موجود در این نوع آلومینا، اکسید سدیم است.
آلومینای راکتیو معمولا درباره آلومینای با خلوص نسبتا بالا و اندازه­ی کریستالی کوچک بکار برده می­شود. بنابر تعریف دیگری، آلومینای راکتیو آلومینایی است که بتواند بدنه­ای را تشکیل بدهد که دانسیته­ی پس از پخت آن بالا و در دمای پخت نسبتا پایین (حدود 1550-1650 درجه سانتیگراد) داشته باشد. این نوع آلومینا معمولا پس از پروسه­ی خردایش و آسیاب کردن آلومینای کلسینه شده بدست می­آید. البته کلسیناسیون این نوع آلومینا در دماهای بالاتر (1600درجه سانتیگراد و یا بالاتر) اتفاق می­افتد. درصد اکسید سدیم موجود در این نوع آلومینا به دقت کنترل می­شود و سعی می­شود تا حد ممکن کم باشد.
این نوع آلومینا در جاهایی استفاده می­شود که ما نیازمند: استحکام استثنایی، مقاومت به سایش، مقاومت دمایی و پایداری شیمیایی هستیم. در واقع در جاهایی که رفتار مکانیکی بدنه­ی تولیدی در دمای بالا برای ما اهمیت دارد از این نوع آلومینا استفاده می­کنیم. از این نوع آلومینا در کامپوزیت­ها و دیرگدازها و… استفاده می­شود.
آلومینای تابولار، α-آلومینای است که زینتر شده یا تبلور مجدد یافته است. و به خاطر این تابولار نامیده می­شود که مرفولوژی آن شامل کریستال­های بزرگ، پهن و ورقه­ای شکل از کوراندوم است. این نوع آلومینا به­وسیله­ی رسوب دادن، اکسترود کردن و یا پرس کردن آلومینای کلسینه شده و سپس حرارت دادن در دمای زیر نقطه­ی ذوب (1850-1700 درجه سانتیگراد) آلومینا در کوره­ای محوری تولید می­شود. می­توان در برخی کاربردها مانند بستر کاتالیزوری از آن استفاده نمود. به خاطر اینکه این مواد زینتر می­شوند، در نتیجه تخلخل آنها پایین است. همچنین این نوع آلومینا داری پایداری شیمیایی خوب، دیرگدازی بالا است. با توجه به ویژگی­های آن از آن در تولید انواع دیرگداز استفاده می­شود. در واقع مهمترین کاربرد این نوع آلومینا در ساخت دیرگدازهای ریختنی و شکل­دار است. این نوع آلومینا به افزایش استحکام بدنه کمک می­کند. دلیل دیگر استفاده از این نوع آلومینا اندازه­های مختلف ذرات آن است. علاوه بر کاربرد­های بیان شده از آلومینای تابولار برای ساخت کامپوزیت­های کربن –آلومینا استفاده می­شود. این نوع کامپوزیت­ها در ساخت دریچه­های کشوئی تخلیه­ی تاندیش کاربرد دارند.
فیوزد آلومینا در کوره­ی قوس الکتریکی تولید می­شود. آلومینای فیوزد دارای دانسیته ی بالا، تخلخل پایین، نفوذپذیری پایین و دیرگدازی بالاست. به خاطر این خواص از این نوع آلومینا در تولید ساینده­ها و دیرگدازها استفاده می­شود.
آلومینای متخلخل دارای تخلخل زیادی است. تخلخل­های این نوع آلومینا از نوع بسته است. این نوع آلومینا دارای دانسیته­ی پایینی است و به خاطر خاصیت سبکی و عایق بودن در ساخت بدنه­ های عایق مانند جرم­های ریختنی عایق استفاده می­شوند. این نوع آلومینا به­وسیله­ی دمش هوا به داخل کوره­ی قوس الکتریکی تولید می­شود.
آلومینای کلسینه شده در دمای پایین را آلومینای اکتیو می­گویند. به خاطر دمای پایین کلسیناسیون درصد فازهای غیر α در آن زیاد است. به خاطر بالا بودن فعالیت شیمیایی فازهای غیر α در آلومینا، این نوع آلومینا فعالیت شیمیایی بالایی دارد و از این رو از آن در ساخت کاتالیزورها و پایه کاتالیزور استفاده می­شود.

آلونیت

آلونیت به عنوان کانی محتوی آلومینیوم از ابتدای قرن ۲۰ در تولید زاج و سولفات آلومینیوم کاربرد داشته ولی با توسعه روش آنالیز اسیدی به صورت تصاعدی کاربرد خود را از دست داده است.در سالهای اخیر آلونیت به عنوان یک آلترناتیو در کانیهای غیربوکسیتی در تولید آلومینا مطرح بوده و تولید اسیدسولفوریک و سولفات پتاسیم را نیز شامل می شود.نهشته های بزرگی از این کانی در کشورهای نیمه صنعتی وجود دارد که تحقیقات گسترده ای روشهای موجود فرآوری کانی آلونیت را نیز در برداشته است. تحقیقات در کشورهایی مثل، روسیه، آمریکا، مکزیک، کره، چین، ژاپن و استرالیا انجام گشته است.برخی از روشها در آزمایشگاه، پایلوت، نیمه اقتصادی و اقتصادی انجام شده است. روسیه در تاسیس واحد صنعتی فرآوری آلونیت موفق بوده و توانایی تولید این کانی را به اندازه ۲۰۰-۱۵۰ هزار تن در سال دارد.مطابق موارد اشاره شده در بخشهای بالا تولید آلومینا از آلونیت کنار گذاشته شد ولی جدیداً کارشناسان موسسه (VAMI) یک تکنولوژی جدید را ارائه کرده اند که کانی آلونیت را به تنهایی با کانی نفلین فرآوری می کند تا آلومینا بدست آورد.

 

ذخایر شناخته شده آلونیت در ایران:

آلونیت از زمانهای بسیار دور در ایران شناخته شده بوده و از آن جهت تولید زاج استفاده می کردند. بقایای معادن قدیمی و کارگاههای تولید زاج هنوز در بخشهای مختلفی از طارم موجود می باشد.ذخایر آلونیت در منطقه طارم در سالهای اخیر توسط شرکت صنعتی و معدنی (PAY) و سازمان زمین شناسی کشور انجام شد و پروژه از لحاظ امکان تولید آلومینا مورد بررسی قرار گرفت

 

انواع آلومینا
آلومینا کلسینه شده

اگر آلومینیوم هیدروکسید در دمای بالاتر از ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد حرارت داده شود و سپس تغییرات فازی آلومینا انجام شود، محصولی باقی می ماند که از آلومینای α تشکیل شده است. (البته این در شرایطی اتفاق می افتد که دما به حد کافی بالا باشد. به صورت تجاری فرآیند گفته شده در کوره های دوار اتفاق می افتد. مینرالایزرها خیلی اوقات با افزودن کاتالیزور دمای واکنش را کاهش می دهند. نمک های فلوئور عمده ترین نمکی است که برای کاهش دمای تشکیل آلومینای α استفاده می شود.
آلومینای کلسینه شده در گستره وسیعی از کاربردهای دیرگداز و محصولات سرامیکی استفاده می شود. ناخالصی اصلی موجود در این نوع آلومینا، اکسید سدیم است. گریدهای متنوعی از این نوع آلومینا تولید می شود که از لحاظ اندازه کریستال ها، مورفولوژی و ناخالصی های شیمیایی متفاوت اند.
گریدهای آلومینای کلسینه شده عمدتا براساس میزان اکسید سدیم به سه گروه: دارای اکسید سدیم معمولی، دارای اکسید سدیم متوسط (میزان اکسید سدیم ۰.۱۵-۰.۲۵ درصد وزنی است) و دارای اکسید سدیم کم تقسیم بندی می شوند.

آلومینا گاما

آلومینا گاما پودر سفید و مانند شن و ماسه با تحرک خوب محلول در محلول های اسید و قلیایی و جذب قوی آب در هوا و اندازه متوسط ذرات است.

آلومینا فعال

آلومینا فعال از هیدروکسید آلومینیوم بدست می آید . محصول نهایی یک ماده کروی و یا پودری شکل است که دارای قدرت جذب بسیار بالایی می باشد . آلومینا فعال به عنوان رطوبت گیر با سطح تماس بیش از 200 متر مربع در هر گرم ، برای خشک کردن هوا ، دی هیدراسیون گازهای طبیعی و گازهای مایع کاربرد فراوان دارد . آلومینا فعال جاذب مایعات و گازها می باشد و زمانیکه در داخل مایعات فرو می رود نرم یا تجزیه نشده و تغییر شکل نمی دهد . آلومینا فعال دارای منافذ ریز بسیار زیادی است که مانند یک تونل عمل می کند. بدین ترتیب که وقتی هوا وارد این تونل می شود مولکول های آب به تله افتاده و رطوبت به آلومینا می چسبد و وقتی از این تونل عبور می کند خشک می شود.
آلومینا فعال Activated Alumina یکی از چندین انواع آلومینا است که بدلیل داشتن سطح تماس زیاد و خلل و فرج بسیار ریز بطور وسیع در صنایع مختلف از جمله صنایع پتروشیمی، نفت، گاز و … بعنوان جاذب صنعتی کاربرد فراوان دارد و نقش عمده ای در تهیه مواد شیمیایی ایفا می کند.

 

کاربردهای آلفا آلومینا

• تولید سرامیکهای صنعتی
• تولید سرامیکهای مهندسی
• نسوزها
• لعاب
• کاتالیست
• نفت، گاز و پتروشیمی

 

کاربرد های آلومینا در صنعت
کاربرد های آلومینا در صنعت سرامیک

از خصوصیات منحصر به فرد آلومینا می توان به نقطه ذوب بالا، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر شوک حرارتی و عایق حرارتی اشاره کرد. کاربرد های آلومینا با توجه به خواص عالی و منحصر به فرد این ترکیب بسیار گسترده اند. در مهندسی سرامیک آلومینا نقش نیرو محرکه و دست راست یک مهندس را ایفا می کند. از جزئی ترین وسایل آزمایشگاهی گرفته همچون قایقی، گلوله های بالمیل، ظروف مقاوم به حرارت، پودر های آزمایشگاهی و غیره تا شیشه سازی و بدنه های فضا پیما ها، در همه موارد از آلومینا استفاده می شود. کاربرد های آلومینا در سرامیک های مهندسی بسیار هستند. منظور از سرامیک های مهندسی سرامیک پیشرفته یا فنی است که در صنعت های-تک استفاده می شوند. این مواد سرامیکی مهندسی شده برای کاربردهایی که در محیط دشوار انجام می شوند که نیاز به افزایش مقاومت در برابر سایش، پایداری حرارتی و شیمیایی دارند، ساخته شده اند و بسیاری از خصوصیات دیگر آلومینا را در اختیار دارد. سرامیک های مهندسی کاربردهایی در صنایع مواد شیمیایی و پزشکی، صنعتی، الکتریکی و … دارند. آلومینا اغلب در تولید محصولات شیشه ای نیز مورد استفاده قرار می گیرد و باعث تقویت و شفافیت بیشتر شیشه می شود. حتی پتانسیل آن در ایجاد لیوان نشکن مورد مطالعه قرار گرفته است.

کاربرد های آلومینا در صنعت فولاد

از ویژگی های بسیار مهم آلومینا، نسوز بودن و مقاومت در برابر شوک حرارتی است. این خاصیت باعث شده تا کاربرد های آلومینا در صنعت فولاد سازی به عنوان دیواره ها و آجر نسوز نمود پیدا کند. نقطه ذوب آلومینا بسیار بیشتر از نقطه ذوب فولاد است و مشکلی برای تولید فولاد ایجاد نمی کند. آلومینا به دلیل سختی و استحکام عالی، در انواع مواد ساینده صنعتی کاربرد دارد. به همین ترتیب، آلومینا می تواند به عنوان روشی برای محافظت در برابر سایش استفاده شود.
با وجود این که آلومینا بیشتر به عنوان ماده اولیه در تولید آلومینیوم شناخته شده است، اما در بسیاری از کاربردهای صنعتی، از مواد ساینده تا سرامیک های مهندسی، نقش اصلی را نیز ایفا می نماید. با وجود اینکه تولید آلومینا از بوکسیت کاملاً ساده است اما برای تولید آلومینای خالص نیاز به مراحل پیچیده ای هست.

کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید آلومینا از آلونیت

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطه شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.

عنوان فارسیسریال کد
آلومینا2720512509
آلومینای آلفا2720512562

 

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید آلومینا از آلونیت

تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.
کد تعرفه گمرکی تولید آلومینا 28182000 میباشد.

 

فرآیند تولید آلومینا از آلونیت

لونیت منتقل شده به کارخانه در آسیاب گلوله ای خرد شده و به ابعاد زیر ۲/۰میلی‌متر می رسد و سپس بصورت بادی (پنوماتیکی) از طریق لوله ها به کوره کلسیناسیون منتقل می شود.در مدت شش ساعت و در دمای ۵۴۰ درجه سانتیگراد آلونیت آب موجود خود را از دست می‌دهد.آلونیت پخته شده در کوره دیگری توسط سولفور در دمای ۵۳۰-۵۲۰ درجه سانتیگراد احیا می شود: بدست آمده به بخش تولید اسید سولفوریک منتقل گشته و محصولات دیگر کوره احیا که شامل سولفاتهای سدیم و پتاسیم و اکسید آلومینیوم می باشد به قسمت شستشو (Leaching) منتقل می شود.در این قسمت هیدراتهای قلیایی اضافه شده و محلول به مدت ۳۰ تا ۶۰ دقیقه و در دمای ۷۰ تا ۹۰ درجه سانتیگراد حرارت می بیند.محلولی که شامل سولفاتهای سدیم و پتاسیم و آلومیناتهای پتاسیم می باشد توسط فیلتر کردن و تغلیظ کننده از باطله جدا می شوند.محلول بدست آمده که شامل آلومینیوم و سولفاتهای پتاسیم و آلومیناتها ومقداری سیلیس می باشد به مدت ۵ تا ۶ ساعت و دمای ۱۰۵-۱۰۰ درجه سانتیگراد در مخازن خاص حرارت داده می شود و در این مجاورت سیلیس باقیمانده نیز رسوب می‌کند.این محلول که عاری از سیلیس می باشد تبخیر شده تا سولفاتهای سدیم و پتاسیم آن ته نشین شود. محلول حاوی آلومیناتهای سدیم و پتاسیم توسط رسوب و توسط اضافه کردن آب و مقداری کریستال هیدراته آلومینیوم جدا می گردد و تا درجه ۲۳ تا ۲۵ درجه خنک می شود که باعث جدایش هیدرات آلومینیوم رسوب داده شده از محلول توسط تغلیظ و فیلتر کردن می شود. سپس شسته شده و به کوره دوار هدایت می شود و در آنجا تحت درجه حرارت ۱۲۰۰ حرارت می یابد و اکسید آلومینیوم ایجاد می گردد.محلول جدا شده از هیدرات آلومینیوم که شامل هیدراتهای قلیایی می باشد تبخیر شده و هنگامی که غنی سازی مورد نظر بدست آمد به قسمت شستشو منتقل می شود.محلول پتاس به سولفاتهای قلیایی رسوب کرده اضافه می شود و باعث جدا شدن آلومینات، سولفات پتاسیم به شکل رسوب می شود.سولفات پتاسیم توسط روش گریز از مرکز (Centrifuge) جدا شده و در کوره خشک می شود. سولفات پتاسیم خشک شده به انبارهای خاص منتقل شده تا بسته بندی گشته و محلول باقیمانده نیز که حاوی هیدراتهای قلیایی می باشد به بخش (Leaching) منتقل می شود.

بررسی بازار جهانی آلومینا

آمار نشان می‌دهد که تقاضا برای آلومینا در جهان در سال 2013 به دلیل افزایش تقاضا در چین 6/14 درصد افزایش پیدا کرده و در آفریقا نیز مصرف 10 درصد بالا رفته است. اندکی افزایش در خاورمیانه نیز دیده می‌شود که رشد آن 2/5 درصدی و در آمریکای شمالی رشد 8/1 درصدی است.
اما در آمریکای لاتین تقاضا برای آلومینا به دلیل کاهش تولید آلومینیوم برزیل 7 درصد کاهش داشته است. علاوه بر این در سایر مناطق جهان خارج از چین، اروپای‌شرقی و مرکزی در استرالیا مصرف آلومینیوم در سال گذشته بیش از 5 درصد کاهش داشته که دلیل آن بسته شدن چندین واحد ذوب آلومینیوم در این مناطق بوده است. پیش‌بینی می‌شود که امسال تقاضای آلومینا باید در چین (در حدود 7/7 درصد) در سایر مناطق جهان (در حدود 3/3 درصد) افزایش داشته باشد. در آمریکای‌شمالی و اروپای‌شرقی و مرکزی به دلیل متوقف شدن طرح‌های توسعه ظرفیت در آلکوا و یوای روسال، مصرف یا تقاضا افزایش نداشته است. به هر صورت با توجه به افزایش تولید آلومینیوم اولیه در چین و نیز در هند و عربستان کاهش تولید در مناطق بیش از نیاز جبران گردیده است.

 

خاورمیانه تشنه آلومینا

اما قصه آلومینا در خاورمیانه داستان مفصلی است. در این منطقه طرح‌های جدیدی راه‌اندازی می‌شود که عمدتا سرمایه‌گذاری مشترک آلکوا و معادن (Maaden) است که بشدت منطقه را تشنه آلومینا و بوکسیت کرده است.
کارشناسان می‌گویند، نه تنها طرح‌هایی برای افزایش ظرفیت واحدهای ذوب در هند وجود داشت بلکه در آنجا قرار بود ظرفیت آلومینا و بوکسیت نیز توسعه پیدا کند، اما تاکنون اقداماتی در این جهت صورت نپذیرفته است.
یک مشکل پروژه‌ها در هند این است که فاقد برق کافی و ارزان برای تامین سوخت چنین کارخانه‌هایی است. مشکلات سیاسی بر سر راه این طرح‌ها قرار گرفته است.
با وجود افزایش سالانه این احتمال وجود دارد که بازار آلومینای جهانی در سه سال آینده همچنان با مازاد مواجه گردد و پیش‌بینی می‌شود این عرضه مازاد 7/2 میلیون تن یعنی در حد سال 2013 باشد که با تولید پایین آلومینیوم کمبود ظرفیت تصفیه آلومینا را پوشش می‌دهد. در حقیقت بازار آلومینیوم یا با عرضه مازاد مواجه خواهد شد و یا شاید درست به حالت توازن درآمده تا با بهینه‌سازی ظرفیت آلومینا با میزان رشد آلومینیوم اولیه متعادل و برابر گردد.

 

وضعیت واحد های فعال تولید آلومینا از آلونیت

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید آلومینا از آلونیت در کشور به تفکیک استان آمده است .

 

وضعیت واردات و صادرات تولید آلومینا از آلونیت

نمودار واردات و صادرات تولید آلومینا از آلونیت در کشور به تفکیک سال در شکل زیر آمده است.

خلاصه بررسی فنی، مالی و بازار طرح تولید آلومینا از آلونیت

ظرفیت تولید سالیانه : 200 هزار تن
نرخ برابری دلار : 16000 تومان
مساحت زمین موردنیاز : 30000 مترمربع
زیربنای کل : 4200 مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : 44 نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : 42 میلیارد تومان
ارزش ماشين آلات و تجهيزات : 28 میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی : 39 درصد

درخواست خدمات مشاوره سرمايه گذاری

براي تحقق يک ايده به کسب وکار موفق بايد آن را از ابعاد گوناگون مانند بازار، توجيه اقتصادی، شرايط سرمايه گذاری، مدل سازی کسب وکار، زيرساخت های فنی و فرآيند های توليد مورد مطالعه قرار گيرد.
در صورت تمايل به دريافت خدمات (مطالعه فرصت سرمايه گذاری، تحقيقات بازار، طراحی مدل کسب و کار و سيستم سازی کسب و کار) می توانيد پرسشنامه درخواست خدمات مشاوره را تکميل نمايئد و يا با دفتر شرکت تماس حاصل فرمائيد.

درخواست تهیه طرح توجیهی

اين طرح صرفا به عنوان يک ايده سرمايه گذاری مطرح می شود. جداول و نمودارها تقريبی است.

امکان سرمايه گذاری با ظرفيتهای مختلف و به تبع آن سطح سرمايه گذاری کمتر و بيشتر از ميزان اعلام شده نيز وجود دارد.

درصورت نياز به تدوين طرح توجيهی می توانيد با شرکت تماس حاصل فرماييد يا فرم اوليه سفارش طرح را تکميل نمائيد.

 

 


درصورت تمايل به اين مطلب امتياز دهيد:

5/5 - (2 امتیاز)