تولید آلومینا از نفلین سینیت

اکسید آلومینیوم یا آلومینا یکی از مواد سرامیکی مهم است که دارای کاربردهای متنوعی در زمینه های مختلف میباشد.در میان خواص مختلف و برجسته آلومینا میتوان به خواص مکانیکی مانند استحکام فشاری بالا و سختی بالای آن و همچنین دیرگدازی بالای آن اشاره نمود. آلومینا ماده اصلی در تولید آلومینیوم می باشد. کاربردها سختی بالای آلومینا، مقاومت در برابر سایش را موجب میگردد. از این رو از آن در موارد مختلفی مانند پوششهای مقاوم به فرسایش لوله ها و مجراها، پمپ ها و شیرآلات، و غلاف های هدایت کننده الیاف، سیم ها و غیره استفاده میگردد. آلومینا به دلیل سختی زیاد در درجه حرارتهای بالا به عنوان نوک ابزار برش فلزات مورد استفاده قرار میگیرد اگرچه در این مورد استفاده ازکامپوزیتهای زمینه آلومینایی حتی با خواص بهتر معمول تر است آلومینا، پر مصرف ترین ساینده مورد استفاده میباشد، که عموما در مورد آلیاژهای آهنی، مواد با قابلیت کشش بالا و چوب به کار میرود. همچنین از آلومینا به عنوان ماده آسیاب کننده در محدوده وسیعی از فرایندهای کاهش اندازه ذرات استفاده میشود.

متدولوژی تولید آلومینا از نفلین سینیت

مهمترین کاربرد بوکسیت در تهیه آلومینا است به طوری که بیش از ۹۰ %آلومینیوم مصرفی در دنیا از بوکسیت استخراج می شود. بوکسیت وقتی دارای مرغوبیت است که اکسید آلومینیوم آن زیاد و سیلیس موجود در آن کم باشد. برای تولید آلومینیوم از بوکسیت، ابتدا باید پودر آلومینا تهیه شود و سپس فلز آلومینیوم از آلومینا تهیه گردد .
سه روش اصلی جهت فرآوری بوکسیت و تولید آلومینا
الف – روش بایر
ب – روش سینتر با سودا
ج – روشهای اسیدی
فرآوری اولیه شامل خردکردن تا اندازه ۵ سانتیمتر و شستشو برای حذف آهن و سیلیس است، انواع متالورژی خشک شده و آسیاب میشود (آسیاب میله ای)، انواع شیمیایی خشک و به عنوان محصول تجاری داد و ستد میشود. انواع ساینده و نسوز، تکلیس شده و با دولومیت و کروندم مخلوط میگردد. هر یک از محصولات آلومینیوم و بوکسیت روشهای فرآوری تکمیلی جداگانهای دارند . استخراج فلز آلومینیوم از مواد اولیه در دو مرحله انجام می پذیرد :
مرحله تهیه آلومین خالص :
مرحله تهیه آلومین خالص به روش های گوناگون انجام می شود که معروف ترین آنها روش بایر و سینتره کردن می باشد .

روش بایر تولید آلومینا از نفلین سینیت

یکی از پیشرفته ترین روشهای تکنولوژی که برای تولید آلومینا (آلومین) صنعتی به کار گرفته می شود، فرایند بایر است .
خردایش
چون بوکسیت استخراج شده از معدن، اندازههای متفاوت دارد، لازم است که سنگ به سایزهای مساوی خرد گردد. این عمل معمولا در دو سنگ شکن مخروطی انجام می گیرد و اندازه ذرات تا حد چند میلیمتر کاهش می یابد . در این روش ابتدا سنگ بوکسیت را به ذرات درشت و متوسط خرد کرده و به صورت پودر در می آورند .
آسیا کردن
برای رساندن بوکسیت به درجه آزادی مناسب و افزایش سطح ویژه، توسط آسیای گلولهای ابعاد دانهها به حدود ۶۰ تا ۷۰ میکرون کاهش می یابد .
مخزن نگهداری و مخلوط کن
ماده معدنی آسیا شده (پودر) به داخل مخزنی که بخار آب و محلول سود سوزآور به آن اضافه شده، وارد می گردد. به مدت چند ساعت تا ۲۴۵ درجه سانتی گراد حرارت داده می شود و توسط یک همزن کاملاً مخلوط می گردد. تا Al2O3 حل گردد.محلول بدست آمده حاوی حدود ۱۲۰ تا ۱۳۵ کیلوگرم Al2O3 در متر مکعب است . هیدروکسیدهای آلومینیوم در محلول حل شده و به آلومینات سدیم تبدیل می شوند.معمولا مقدار سود را طوری تنظیم می کنند که به ازای هر ۷۰۰ تا ۱۰۰۰ گرم پودر حدود یک لیتر سود وارد مخزن گردد.محلول سود دارای ۲۵۰ تا ۳۰۰ گرم Na2O در هر لیتر است. دمای لازم برای حل شدن کانی های آلومینیوم دار برای گیبسیت بین ۱۳۵ تا ۱۵۰ درجه سانتی گراد، در مورد بوهمیت بین ۲۳۵ تا ۲۵۰ و برای دیاسپور ۲۵۰ تا ۲۶۰ درجه سانتی گراد است. در روش بایر واکنش تحت فشار و بخار انجام می شود .
حل کردن یا مرحله لیچینگ
از مخزن نگهداری، محلول توسط پمپ به اتوکلاوها (مخازن واکنش) وارد می شود .در داخل اتو کلاوها، محلول تحت شرایط مختلف حرارت و فشار قرار می گیرد .معمولاً حدود ۲۰ اتوکلاو وجود دارد که شرایط حرارت و فشارآنها متفاوت است . در اتوکلاو اول، مخلوط بوکسیت تحت شرایط حرارت پایین تر ( ۸۰ درجه سانتیگراد و فشار ۵ اتمسفر) و در اتوکلاو های بعدی که مخلوط به ترتیب به آنها پمپ می شود درجه حرارت و فشار به ترتیب زیاد می شود ( ۳۵۰ درجه سانتیگراد و فشار ۴۵ اتمسفر) رابطه فشار و درجه حرارت طوری تنظیم می شود که مخلوط هرگز به نقطه جوش نرسد. در این اتوکلاوها واکنش انجام می پذیرد و سیلیس به صورت سیلیکات های سدیم و آلومینیوم نامحلول در آمده و مواد آلومینایی به صورت آلومینات سدیم وارد محلول سود می گردند

جداسازی محلول آلومینات سدیم از رسوب گل قرمز
قبل از جدا سازی محلول از رسوبات، غلظت سود به حدود gNa2/L 120 و حرارت تا حدود ۹۵ درجه سانتی گراد پایین آورده می شود و پس از آن مخلوط محلول و رسوب وارد تیکنر می گردند، که در اینجا محلول از روی تیکنر به خارج سرازیر و رسوب از پایین تیکنر به خارج حمل می گردد و پس از شستشو و گرفتن سود به مصارف مختلف می رسد .در این قسمت باید توجه و دقت کافی داشت که حرارت در حد ۹۵ درجه سانتیگراد ثابت نگه داشته شود، چون در غیر این صورت ممکن است اکسید آلومینیوم در همین فاز از عملیات رسوب نماید.

تجزیه محلول
محلول پس از فیلتر شدن به مخازنی که در آنجا حرارت محلول حدود ۶۰ درجه سانتی گراد است، فرستاده می شود. این مخازن دو جداره هستند و آب به عنوان عامل خنک کننده از وسط جدارههای آن عبور می کند. این مخازن یک همزن دارند که با سرعت خیلی کم کار میکند. با تزریق مقداری اکسید آلومینیوم عمل کریستالیزاسیون انجام می گیرد. عمل همزدن و تزریق جهت تشکیل کریستالها به صورت مداوم اجرا می شود .زمان انجام فرآیند فوق حدود ۵۰ ساعت است.

فیلتر کردن
هیدرات آلومینیوم به دست آمده، وارد فیلترهای شبکهای استوانهای می گردد که تحت شرایط خلاء، هیدرات آلومینیوم به صورت کیک رسوب کرده و توسط یک تیغه از روی فیلتر تراشیده می شود و به مرحله بعدی که کلسیناسیون است، منتقل می شود .
کلسیناسیون
واحد کلسیناسیون که از کوره و یا کورههای دوار تشکیل شده است هیدارت آلومینیوم را تحت درجه حرارت های بین ۹۰۰ تا ۱۲۵۰ درجه سانتیگراد تبدیل به آلومینا می نماید. آلومینای به دست آمده در سیلوهای ذخیره جهت مصارف بعدی نگهداری می شود .

روش سینتره کردن یا سودا تولید آلومینا از نفلین سینیت

برخلاف روش بایر، روش سینتره کردن نه تنها می تواند بوکسیت های کم عیار، بلکه کائولن و دیگر مواد آلوموسیلیکاتی را نیز به عمل آورد. این روش زودتر از روش بایر ابداع و تغییرات زیادی نسبت به بار کوره و تجهیزات تکنولوژیکی در این روش انجام پذیرفته است. بر اساس این روش ، کانی آلومینیوم دار با سودا به این محلول که از ناخالصی ها آزاد شده است، گاز CO2 هدایت میشود تا هیدرات آلومینیوم به صورت رسوب جدا گردد. هیدرات آلومینیوم به دست آمده از این روش در مقایسه با روش بایر از مقدار بیشتر سیلیس بر خوردار است .در این روش سنگ بوکسیت خرد شده همراه با آب و محلول سودا و آهک وارد آسیاب شده و در آن جا ساییده و به صورت ذرات ریز در می آید، نسبت Na2O و Fe2O 3و Al2O 3 چنان تنظیم می شود که مولکول Na2O تقریباً برابر مجموع مولکول های Fe2O3 و ۳ Al2O ونسبت مولکولی CaO:SiO 2 نزدیک به ۲ باشد.باشد. مواد تهیه شده داخل کوره های سینتره کننده با تکنیک ویژه ای وارد شده و در دمای ۱۲۵۰-۱۳۵۰ درجه سانتی گراد آب و کربن را از دست می دهد و محصول بدست آمده، شامل آلومینات سدیم، کلرات سدیم و سیلیکات کلسیم خواهد بود. نمک های حاصل با روشی مخصوص با آب شسته شده و گل های قهوه ای برای ته نشین شدن بطور هیدرولیکی به داخل حوضچه ها انتقال می یابند .محلول آلومینات بدست آمده از نمک شویی سینتر که شامل حدود ۱۲۰-۱۵۰ کیلوگرم در متر مکعب Al2O3 و ۷-۸ کیلوگرم در متر مکعب SiO2 است.سیلیس زدایی با روش های ویژه انجام می پذیرد. محلول سیلیس زدا توسط گازهای سینتر، کربن دار شده و هیدرواکسید آلومینیوم ته نشین می شود. محصول ته نشین شده را چندین بار شسته، سپس تکلیس می نمایند. مشابه روش سینتر با سودا را می توان با آهک و محلول رقیق سودا نیز انجام داد .لازم به یادآوری است که روش سینتر با سودا و آهک امروزه هیچگونه استفاده صنعتی ندارد. روش سینتره کردن در سه کشور قرقیزستان، چک و چین معمول بوده و روش مختلط بایر و سینتره کردن توسط کشورهای آمریکا، روسیه و یوگسلاوی بکار گرفته می شود .

روش تولید آلومینا با محلولهای اسیدی از بوکسیت

در بعضی از کشورها به دلایل خاصاقتصادی و سیاسی از روش اسیدی استفاده می کنند. امتیاز اصلی روش های بازی که شرح آنها داده شد این است که ناخالصی ها از جمله اکسیدهای آهن، تیتانیم و سیلیس وارد محلول نمی شوند، بلکه به صورت رسوب جدا و فقط ترکیبات آلومینیومی به صورت آلومینات وارد محلول می گردند. حال اگر درصد ترکیبات سیلیس در کانی های آلومینیوم دار بالا باشد، از روش اسیدی استفاده می شود. کانی ها اکثرا اًز نوع رس (کائولن نامرغوب) با درصد کم آهن و حداکثر ۳۵ % آلومینا هستند، بنابراین ملاحظه می شود در کشورهایی که بوکسیت غنی ندارند، روش حلالیت در اسید روش مناسبی است .قابلیت حل شدن اکسید آلومینیوم کانی های کایولینی در اسید بسیار ناچیز است لذا برای مقرون به صرفه اقتصادی بودن، باید مقدار بیشتری اکسید آلومینیوم را در اسید به صورت محلول درآورد. برای این کار کانی را ابتدا خرد کرده و آن را تا ۷۵۰-۸۰۰ درجه سانتیگراد حرارت می دهند تا کائولن به متاکائولن تبدیل گردد. این ترکیب در اسید به مقدار زیاد حل می شود .SiO2 صورت رسوب جدا می شود ولی مقدار آن بستگی به نوع اسید مصرفی ندارد . اگر از اسید کلریدریک (HCl) استفاده شود،محلول را تا ۳۰۰،۳۵۰ درجه سانتیگراد حرارت می دهند تا HCl به صورت گاز خروج شود و دوباره به صورت اسید وارد فرآیند گردد .اکسید فیلتر شده را در محلول NaOH به طریق بایر تبدیل به هیدرات آلومینیوم می نمایند. حال اگر از اسید سولفوریک استفاده شود، باید توسط کریستالیزاسیون خلأ سولفات آلومینیوم (۳(Al2(SO4) به دست امده را به طریق ترمیک تبدیل به Al2O3 نمود.

مجوزهای قانونی تولید آلومینا از نفلین سینیت

مجوز از سازمان صنعت ، معدن و تجارت استان

بررسی بازار و رقابت تولید آلومینا از نفلین سینیت

بیش از ۹۰ % کاربرد آلومینا در تولید آلومینیوم می باشد لذا بررسی بازار آلومینیوم ، میتواند دیدگاه مناسبی از آینده بازار این محصول بدهد.
بررسی وضعیت عرضه آلومینیوم در جهان
۲۲۰ کارخانه تولید آلومینیوم در جهان وجود دارد که کل ظرفیت آنها ۵۵ میلیون تن است . از این میان، چین با ۱۰۷ کارخانه و ۲۴ میلیون و ۵۰۳ هزار تن ظرفیت، بزرگترین کشور تولیدکننده این محصول در جهان است. این کشور ۴۵ درصد کل ظرفیت تولید جهانی آلومینیوم را در اختیار دارد . کشور بعدی، روسیه است که ۷ درصد ظرفیت جهان را به خود اختصاص / از ۱۳ کارخانه آلومینیوم و با ۴ میلیون و ۳۴۲ هزار تن ظرفیت برخوردار است و ۸ داده است . ایالات متحده با ۱۴ کارخانه و برخورداری از ظرفیت ۳ میلیون و ۹۴ تنی، سومین کشور دارنده کارخانه آلومینیوم ۵ درصد کل ظرفیت تولید آلومینیوم را در اختیار دارد. کشور کانادا نیز با کمی تفاوت نسبت به کشور آمریکا، / جهان است که ۶ ۵ درصد کل ظرفیت تولید آلومینیوم را به خود اختصاص داده / ۱۰ کارخانه و ۳ میلیون و ۶۰ هزار تن ظرفیت تولید دارد که ۵ است . کشورهای استرالیا ) دارای ۶ کارخانه و ظرفیت تولید ۲ میلیون و ۵۸ هزار تن)، هندوستان (دارای ۵ کارخانه و ظرفیت تولید یک میلیون و ۷۶۰ هزار تن)، امارات متحده عربی (دارای ۲ کارخانه و ظرفیت یک میلیون و ۷۱۰ هزار تن)، برزیل (دارای ۶ کارخانه و ظرفیت یک میلیون و ۶۵۶ تن) به ترتیب در جایگاههای بعدی قرار دارند . بنا به این گزارش، ایران با برخورداری از ۳ کارخانه تولید آلومینیوم و ظرفیت ۴۵۶ هزار تنی، رتبه هجدهم جهان را از نظر میزان ظرفیت تولید آلومینیوم دارد . بزرگترین شرکتهای تولید کننده آلومینیوم جهان طبق آخرین آمارها، ۴ شرکت روسال (روسیه)، آلکوا (ایالات متحده)، ریوتینتو آلکان (کانادا) و هیدرو آلومینیوم (نروژ) با ظرفیتسازی ۱۵ میلیون و ۴۰۷ هزار و ۷۷۳ تن در کشورهای مختلف، ۲۷ درصد ظرفیت تولید آلومینیوم در جهان را ایجاد کرده اند .

معرفی کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید آلومینا از نفلین سینیت

کد آیسیک آلومینا ۲۷۲۰۵۱۲۵۰۹

معرفی کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید آلومینا از نفلین سینیت

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 آلومینا : ۲۸۱۸۲۰۰۰

خلاصه بررسی اقتصادی طرح تولید آلومینا از نفلین سینیت

ظرفیت تولید سالیانه : ۵۰۰۰۰۰ تن
نرخ برابری دلار : ۱۴۰۰۰ تومان
مساحت زمین موردنیاز : ۱.۰۰۰.۰۰۰ مترمربع
زیربنای ساختمان ها : ۱۰۰۰۰۰ مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۵۵۰ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۶۳۰ میلیارد تومان
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۵۰ میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی : ۳۰ درصد

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: