طرح تولید آلومینیوم فلوراید

آلومینیوم فلوراید (Aluminium fluoride) یک ترکیب شیمیایی بی رنگ با فرمول مولکولی AlF3 است و عمدتا در تولید آلومینیوم استفاده می شود و به طور طبیعی به صورت اسکارسونیت و روزنبرگیت یافت می شود. آلومینیوم فلوراید بیشتر با تصفیه هیدروژن فلوراید با آلومینا یا اکسید آلومینیوم در دمای ۷۰۰ درجه سانتی گراد تولید می شود.
یکی از یافته های جالب توجه در مورد استفاده از این ترکیب طیف گسترده کاربردهای آن در صنایع و فعالیت های بسیار خاص است. به عنوان مثال ، این ماده در تولید شیشه فلورالومینات استفاده می شود که در کاربردهای فیبر نوری مانند تصویربرداری فیبر نوری و کاربردهای پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد. آلومینیوم فلوراید یکی از مواد اولیه تولید آلومینیوم است که در صورت تولید، کشور از واردات این کالا بی‌نیاز خواهد شد. تا پیش از این آلومینیوم فلوراید برای مصارف کارخانه‌های آلومینیوم کشور از طریق واردات تامین می‌شد.

کاربردهای آلومینیوم فلوراید

این ترکیب یک ماده افزودنی مهم برای تولید آلومینیوم توسط الکترولیز است. همراه با کریولیت ، نقطه ذوب آن به زیر ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد رسیده و رسانایی محلول را افزایش می یابد. در این نمک مذاب است که اکسید آلومینیوم حل شده و سپس الکترولیز می شود تا مقدار زیادی فلز Al بدست بیاید.
از کمپلکس های AlF3 برای بررسی جنبه های مکانیکی واکنش های انتقال فسفوریل در زیست شناسی استفاده می شود که از اهمیت اساسی برای سلول ها برخوردار هستند ، زیرا انیدریدهای اسید فسفریک مانند ATP و GTP اکثر واکنش های مربوط به متابولیسم ، رشد و تمایز را کنترل می کنند.
مشاهده اینکه AlF3 می تواند به پروتئین های G هتروتریمریک متصل شده و فعال شود برای مطالعه فعال سازی پروتئین G در داخل بدن ، برای روشن سازی ساختارهای سه بعدی چندین GTPase و درک مکانیسم بیوشیمیایی هیدرولیز GTP مفید است.
این ترکیب معمولاً در سرامیک ها استفاده می شود ، جایی که به عنوان ترکیب اصلی شیمیایی در لعاب های محصولات نهایی یافت می شود. همچنین برای ایجاد محصولات سرامیکی نسوز نیز در فرمولاسیون این محصولات گنجانده می شود. مورد دیگری از کاربردهای به ظاهر شگفت آور یک ماده شیمیایی مانند AlF3 استفاده گسترده از آن در صنایع تولید آبجو و شراب به دلیل توانایی مهار روند تخمیر است.
همراه با فلوراید زیرکونیوم این نرکیب برای تولید شیشه های فلورالومینات مورد استفاده قرار می گیرد. این ترکیب مانند فلوراید منیزیم ، به عنوان یک فیلم نازک نوری با شاخص پایین استفاده می شود ، به ویژه در مواردی که به شفافیت ماورا بنفش نیاز باشد. رسوب آن توسط رسوب بخار فیزیکی به ویژه با تبخیر مطلوب است.

کدام درجه از فلوراید آلومینیوم بیشترین کشش بازار را دارد؟

در حال حاضر، گرید متالورژیکی فلوراید آلومینیوم به دلیل خواص مختلف از جمله:
بسیار کارآمد در کاهش نقطه ذوب
مقرون به صرفه برای استفاده در بخش های مختلف مصرف نهایی
راندمان بالاتر در افزایش رسانایی محلول
و دیگران. در نتیجه، این درجه از فلوراید آلومینیوم در تنظیمات آزمایشگاهی و در طول الکترولیز بسیار ترجیح داده می شود.
کدام بخش از نظر کاربرد در صنعت فلوراید آلومینیوم پیشرو است؟
در حال حاضر، فلوراید آلومینیوم نیاز بالایی در تولید دارد.
آلومینیوم
فلوئوروکربن ها
واسطه های شیمیایی
از آنجایی که این بخش‌های کاربردی بخش‌های جدایی‌ناپذیر بخش‌های تحقیقاتی خودرو، ساخت‌وساز و آزمایشگاهی هستند، انتظار می‌رود این بخش‌ها رشد را در سال‌های آینده بیشتر تقویت کنند.

خواص فیزیکی آلومینیوم فلوراید

آلومینیوم فلوئورید کریستال بی رنگ است و برخی از آلومینیوم فلوراید نیز ظاهر کریستال سفید است. این کریستال نامحلول در آب است و از انحلال در اسید و باز. ماهیت نسبتا پایدار است و می تواند تحت حرارت هیدرولیز است. عمدتا برای ذوب آلومینیوم استفاده می شود. این می تواند توسط عمل تری کلرید آلومینیوم و اسید سولفوریک و آمونیاک تهیه می شود.
عمدتا مورد استفاده در تولید آلومینیوم به کاهش نقطه ذوب و هدایت الکترولیت را افزایش می دهد. به عنوان مهارکننده توسط تخمیر در تولید الکل استفاده می شود. همچنین به عنوان عامل fluxing و جزء لعاب ظروف سفالی لعاب دار و پوشش لعاب استفاده می شود. آن نیز به عنوان شار برای ذوب فلزات غیر آهنی استفاده می شود.

کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید آلومینیوم فلوراید

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 سطح شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
با توجه به بررسی های انجام شده کد آیسیک آلومینیوم فلوراید به شرح جدول ذیل می باشد

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید آلومینیوم فلوراید

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.
با توجه به بررسی های انجام شده کد تعرفه گمرکی آلومینیوم فلوراید به شرح جدول ذیل می باشد

روش تولید آلومینیوم فلوراید

بیشتر فلورید آلومینیوم با تصفیه آلومینا با هیدروژن فلوراید در دمای ۷۰۰ درجه سانتی گراد تولید می شود. برای آماده سازی آزمایشگاهی در مقیاس کوچک AlF3 را می توان با تیمار هیدروکسید آلومینیوم یا فلز آلومینیوم با هیدروژن فلوراید نیز تهیه کرد.
تری هیدرات فلوراید آلومینیوم به عنوان ماده معدنی کمیاب روزنبرگیت در طبیعت یافت می شود. شکل غیر هیدراته آن به عنوان ماده معدنی اسکارسونیت ظاهر می شود.

تکنولوژی تولید آلکور جهت تولید آلومینیوم فلوراید

شرکت بوکسیت استرالیا (Australian Bauxite Ltd)، در حال اجرای صنعتی طرحی است که در آن از کانسنگ‌های کم عبار بوکسیت (با عیار آلومینایی در حد 35 درصد)، که عموما فاقد ارزش اقتصادی برای پالایش و تولید آلومینا هستند، برای تولید سایر محصولات با ارزش استفاده می‌کند که از این میان می‌توان به آلومینیوم فلوراید اشاره کرد که به‌طور گسترده در واحدهای ذوب آلومینیوم و همچنین باتری‌های لیتیوم- یون استفاده می‌شود.
در این تکنولوژی، که به فرآیند آلکور (ALCORE) شهره است، بوکسیت کم عیار در فلوئوروسیلیک اسید (FSA) که خود محصولی جانبی از کارخانجات تولید کود شیمیایی است، حل می‌شود. گفتنی است که از فلوئوروسیلیک اسید برای فلوریداته کردن آب آشامیدنی (به‌عبارتی افزودن فلوراید به آب آشامیدنی) به‌منظور بهبود کیفیت آن و جلوگیری از پوسیدگی دندان استفاده می‌شود. علاوه بر آن، این تکنولوژی امکان استفاده از باطله‌های خاکستر زغال‌سنگ را نیز به جای بوکسیت کم‌عیار فراهم می‌آورد. از مهم‌ترین جنبه‌های اقتصادی این طرح امکان تولید آلومینیوم فلوراید با کمتر از 70 درصد هزینه‌های عملیاتی در سایر روش‌های متداول و همچنین نیاز به هزینه سرمایه‌گذاری کمتر نسبت به سایر روش‌ها است.
با انحلال بوکسیت در فلوئوروسیلیک اسید، تقریبا تمامی مواد معدنی به‌جز ترکیبات هیدروکربنی حل شده، و بدین ترتیب ترکیبات حاوی هیدروکربن به‌راحتی قابل جدایش است که از آن می‌توان به‌عنوان سوخت در سایر فرآیندها استفاده کرد. مواد معدنی محلول، عموما به صورت فلوراید بوده که طی فرآیند اکسیداسیون، به غیر از آلومینیوم تبدیل به اکسید شده و با خلوص بالایی راسب می‌شوند و در نهایت امکان تبلور ذرات آلومینیوم فلوراید را فراهم می‌کند.
در حال حاضر، ظرفیت اولیه در نظر گرفته شده برای بهره‌برداری از طرح آلکور، 50 هزار تن فرآوری بوکسیت‌های کم عیار در سال است که قادر به تولید محصولاتی چون آلومینیوم فلوراید، اکسید تیتانیوم، اکسید سیلسیم (سیلیس) و هماتیت (به‌عنوان رنگ‌دانه) با ارزشی بین 600 تا 3،000 دلار بر هر تن است. جدول زیر، مشخصات ارزش واحد هر یک از محصولات تولیدی این طرح را نشان می‌دهد. مطالعات امکان‌سنجی برای چنین تناژی از فرآوری، مقدار سرمایه‌گذاری تا 50 میلیون دلار استرالیا را اقتصادی نشان داده است که از این میزان تا کنون کمتر از 16 میلیون دلار استرالیا هزینه شده است. براساس برنامه‌ریزی‌های صورت گرفته، انتظار می‌رود که بهره‌برداری از این طرح، تا پایان سال 2019 به سرانجام برسد.
گفتنی است که در 5 سال گذشته، قیمت فلوراید آلومینیوم، مهم‌ترین و اصلی‌ترین محصول پروژه آلکور، به‌واسطه افزایش چشم‌گیر تقاضا از سوی تولیدکنندگان آلومینیوم در کنار تولیدکنندگان باتری لیتیوم- یون حدود 2 برابر افزایش یافته؛ به‌طوری که طی این دوره از مقدار 800 دلار به‌ازای هر تن به بیش از 1،600 دلار به‌ازای هر تن افزایش داشته است. برای تولید هر تن آلومینیوم اولیه در واحدهای ذوب، بیش از 25 کیلوگرم آلومینیوم فلوراید استفاده می‌شود. با در نظر گرفتن تولید سالانه 60 میلیون تن آلومینیوم اولیه، می‌توان گفت که تنها از سوی واحدهای ذوب، تقاضای جهانی آلومینیوم فلوراید بالغ بر 1.5 میلیون تن می‌شود که با اضافه کردن تقاضا از سوی باتری‌سازان این رقم بیشتر هم خواهد شد.

چشم انداز رقابتی بازار فلوراید آلومینیوم

با سخت‌تر شدن رقابت، بازیگران کلیدی در بازار فلوراید آلومینیوم محصولات متنوعی را عرضه می‌کنند. برای مثال،
AB Lifosa اخیراً طیف جدید خود از AB Lifosa آلومینیوم فلوراید را راه اندازی کرده است که برای کاربردهای مختلف در بخش های سرامیک، خودرو و صنعت مناسب است، در حالی که تولید سالانه آن به 21000 تن فلوراید آلومینیوم رسیده است.
Gulf Fluor چند سال پیش فلوراید آلومینیوم با چگالی بالا، فلوراید آلومینیوم با چگالی حجیم شل و موارد دیگر خود را روانه بازار کرد.
برخی از بازیگران کلیدی تامین کننده آلومینیوم فلوراید عبارتند از:
Alufluoride Ltd.
Rio Tinto Plc
Tanfac Industries Ltd.
فلورسید SpA
Mexichem SAB de CV
Industries Chimiques du Fluor (ICF)
PJSC PhosAgro
شرکت شیمیایی Do-Fluoride Chemicals, Ltd
شرکت شیمیایی Pingquan Greatwall Chemical Co., Ltd.
گلف فلور
AB Lifosa
Alufluor AB
Derivados del Fluor

چالش های کلیدی پیش روی سازندگان آلومینیوم فلوراید چیست؟

برخی از معایب استفاده از فلوراید آلومینیوم وجود دارد که به عنوان مهار کننده برای تولید کنندگان و تامین کنندگان عمل می کند.
انتشار هوا از کارخانه های ذوب آلومینیوم باعث آلودگی محیط زیست می شود
چرخه فرآیند تولید فلوراید آلومینیوم شامل مراحل پیچیده ای است
تولید فلوراید آلومینیوم نیاز به راه اندازی آزمایشگاهی پرهزینه دارد
نیاز به رسیدگی متخصص دارد یا ممکن است خطرات ایمنی ایجاد کند
و دیگران. جدای از این ها، هاب های تولید فلوراید آلومینیوم در طول دوره قفل تاثیر منفی گذاشت و هنوز به طور کامل بهبود نیافته است.
با این حال، علیرغم داشتن محدودیت‌ها، تولیدکنندگان آلومینیوم فلوراید با اتخاذ راه‌های استراتژیک مختلف و سرمایه‌گذاری هنگفت، بهترین تلاش خود را برای غلبه بر موانع انجام می‌دهند.

وضعیت واحد های فعال تولید آلومینیوم فلوراید

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای در دست احداث تولید آلومینیوم فلوراید در کشور به تفکیک استان آمده است .

جدول واحد های در دست احداث تولید آلومینیوم فلوراید

در جدول زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید آلومینیوم فلوراید در کشور به تفکیک استان آمده است .

درصورت تمايل به اين مطلب امتياز دهيد: