تولید آلومینیوم از نفلین سینیت

طرح تولید آلومینیوم از نفلین سینیت

آلومینیوم عنصری است شیمیایی که در جدول تناوبی دارای علامت Al و عدد اتمی 13 می‌باشد. آلومینیوم که عنصری نقره‌ای و انعطاف پذیر است عمدتاً بصورت سنگ معدن بوکسیت یافت می‌شود. این فلز به لحاظ مقاومت در برابر اکسیداسیون و وزن کم مورد توجه قرار گرفته است. پیش از جداسازی فلز آلومینیم، اکسید آن آلومین نامید می‌شد. هامفری دیوی که موفق نشده بود از آلومین، آلومینیم تهیه کند، گفت که می‌خواهد نام این فلز را «آلومیم» بگذارد. ولی بعداً آن را به «آلومینم» تغییر داد تا با آلومین مطابقت داشته باشد. با این حال واژهٔ آلومینیم کاربرد عمومی پیدا کرد، زیرا نام بسیاری از عنصرهای فلزی به «یُم» ختم می‌شود. آلومینیوم، فلزی نرم و سبک، اما قوی است، با ظاهری نقره‌ای – خاکستری مات و لایه نازک اکسایش که در اثر برخورد با هوا در سطح آن تشکیل می‌شود، از زنگ خوردگی بی. ِ چکش خوار، انعطاف پذیر و به راحتی خم می‌شود. همچنین بسیار بادَوام و مقاوم در برابر زنگ خوردگی است. بعلاوه، این عنصر غیر مغناطیسی، بدون جرقه، دومین فلز چکش خوار و ششمین فلز انعطاف‌پذیر است.

تاریخچه کشف آلومینیوم

فردریک وهلر” بطور کلی به آلومینیوم خالص اعتقاد داشت. اما این فلز دو سال پیشتر به‌وسیله «هانس کریستین ارستد» شیمیدان و فیزیکدان دانمارکی بدست آمد. در روم و یونان باستان این فلز را به‌عنوان ثابت کننده رنگ در رنگرزی و نیز به‌عنوان بند آورنده خون در زخمها بکار می‌بردند و هنوز هم به‌عنوان داروی بند آورنده خون مورد استفاده است.

کاربردهای آلومینیوم

چه به لحاظ کیفیت و چه به لحاظ ارزش آلومینیوم کاربردی‌ترین فلز بعد از آهن می‌باشد و استفاده از آن در تولید درب و پنجره تک جداره، دو جداره و سه جداره نیز یکی از دلایل کاربرد این فلز در صنعت ساختمان بشمار می‌رود. آلومینیوم خالص نرم و ضعیف است اما می‌تواند آلیاژهایی را با مقادیر کمی از مس، منیزیوم، منگنز، سلیکون و دگیر عناصر بوجود آورد. برخی از کاربردهای آلومینیوم عبارتند از:
حمل و نقل (اتومبیل‌ها، هواپیماها، کشتی‌ها، را آهن و …)
بسته بندی (قوطی‌ها، فویل و …)
لوازم خانگی (وسایل برقی، وسایل آشپزخانه و …)
ساختمان (درب، پنجره، دیوارپوش و …)
خطوط انتقال الکتریسیته و …

نفلین

نفلین به انگلیسی (Nepheline) : با فرمول شیمیایی KNa3[AlSiO4]4 از مجموعه کانی هاست و از واژه یونانی nephele یعنی ابر گرفته شده‌است. در حرارت شعله در اسیدها حل می‌شود. برای اولین بار در ایتالیاکشف شد و از نظر شکل بلور: منشوری – توده‌های قرصی شکل، رنگ: سفید – زرد – متمایل به سبز – قهوه‌ای – آبی سبز، شفافیت:شفاف – نیمه شفاف، شکستگی: صدفی – نامنظم، جلا: شیشه‌ای – چرب، رخ: ناقص، سیستم تبلور: هگزاگونال و در رده‌بندی سیلیکات است همچنین خاصیت مغناطیسی ندارد و منشأ تشکیل آن ماگمایی – پگماتیتی است.

بهره‌برداری از نفلین سینیت

امروزه بهره‌برداری از نفلین سینیت در چند کشور جهان رایج است و تعداد بیشتری از آنها هم درحال بررسی امکان استخراج و بهره‌برداری از این کانسنگ هستند. روسیه، کانادا و نروژ از بزرگترین تولیدکنندگان نفلین سینیت در جهان به‌شمار می‌آیند. نفلین سینیت به علت ارزش فوق العاده ای که در صنعت دارد (صنایع آلومینیوم، شیشه و سرامیک پلاستیک و کائوچو، تهیه پشم و شیشه معدنی، کود شیمیایی و …) در اکثر کشورهای دنیا مورد توجه فراوان قرار گرفته است

شرح مختصری از فرآیند طرح تولید آلومینیوم از نفلین سینیت

نفلین سینیت مهم‌ترین منبع غیربوکسیتی و آلومینوسیلیکاتی برای استحصال آلومینا است. سنگ سیلیکاتی که در حال حاضر بر خلاف بوکسیت به لحاظ هزینه بربودن و پیچیدگی فرآیند استحصال، در کشورهای معدودی از آن، برای تولید آلومینا استفاده می‌شود. استحصال آلومینا از نفلین سینیت به روش پخت بررسی گردد، روشی که در آن نفلین سینیت با یک ترکیب کربناتی قلیایی مناسب، عمدتاً آهک پخته می‌شود. در نتیجهٔ عمل پخت با واپاشی ترکیب نفلین ترکیب‌های جدیدی ایجاد می‌گردد که در این حالت، سیلیس به صورت ترکیب نامحلول دی سیلیکات کلسیم (گل بلیت) در می‌آید و می‌توان آن را با یک محلول قلیایی مناسب از ترکیبات محلول ترکیبات محلول آلومینا، سدیم و پتاسیم جدا نمود. برای حذف ترکیبات سیلیس وارد شده بن محلول لازم است که محلول آلومیناتی سیلیس زدایی گردد. عمل سیلیس زدایی در یک یا دو مرحله با استفاده از شیر آهک صورت می‌گیرد بعد از حذف سیلیس، هیدروکسید آلومینیوم با روش کربونیزاسیون رسوب داده شده و با تکلیس تبدیل به آلومینا می‌گردد.

ظرفیت تولید سالانه

200 هزار تن آلومینیوم، 116 هزار تن کربنات پتاسیم، 34 هزار تن کربنات سدیم، 2800 تن سولفات پتاسیم، محصولات جانبی، 3645 هزار تن سیمان

میزان سرمایه مورد نیاز جهت طرح تولید آلومینیوم از نفلین سینیت

بودجه: بیش از 10 میلیارد تومان
نام محصول: تولید آلومینیوم از نفلین سینیت
ظرفیت تولید: 200 هزار تن آلومینیوم، 116 هزار تن کربنات پتاسیم، 34 هزار تن کربنات سدیم، 2800 تن سولفات پتاسیم، محصولات جانبی، 3645 هزار تن
نرخ برابری دلار: 120000 هزار ریال
زمان برگشت سرمایه گذاری اولیه: 4.5 سال
قیمت ماشین آلات تولید آلومینیوم از نفلین سینیت: 105.840 میلیون ریال
نرخ بازده داخلی: 22.64%
سرمایه ثابت: 115.224 میلیون ریال
سرمایه در گردش: 1.992 میلیون ریال
سرمایه کل: 117.216 میلیون ریال