O alumínio eletrolítico é o alumínio obtido por eletrólise; ele é utilizado para a extração de alumínio da alumina. A indústria moderna de alumínio eletrolítico utiliza a eletrólise de sais fundidos de criolita e alumina. A criolita fundida atua como solvente, a alumina como soluto, o carbono como ânodo e o alumínio líquido como cátodo. Após a aplicação de uma corrente contínua de alta intensidade, a reação eletroquímica ocorre nos dois eletrodos da célula eletrolítica a uma temperatura entre 950 °C e 970 °C.
Na indústria, o alumínio é produzido por eletrólise. A produção industrial de alumínio por eletrólise adota o processo Hall-Heroult. O sal fluoretado à base de criolita é utilizado como fundente, e a alumina é o material fundido que forma o sistema eletrolítico multifásico.
Processo de extração de alumínio
A unidade de redução de uma usina de alumínio é composta por cubas ou células de redução conectadas em série. Cada cuba é constituída por um invólucro de aço revestido com carbono.
A criolita fundida (um mineral fluorado) que contém óxido de alumínio é vertida em cada recipiente, e eletrodos de carbono são inseridos na solução pela parte superior.
À medida que a corrente passa pela solução de criolita, o alumínio se separa do oxigênio, formando gás carbônico. O alumínio líquido se acumula no fundo do recipiente.
A alumina líquida é então aspirada dos recipientes de redução, em intervalos regulares, para baldes a vácuo. Em seguida, é transferida para um forno e moldada em lingotes, seja em moldes, seja por meio de uma máquina de fundição contínua. A AdTech oferece peças fundidas de alta temperatura (Canal de distribuição, bucha de alimentação de cerâmica, tampa de fundição “Hot Top”), alumínio líquido produtos para controle de fluxo (Haste de porcelana de alumina, Cone de fibra refratária ) para lingotamento contínuo. O alumínio produzido por meio desse processo tem pureza de aproximadamente 99,8%.
Extração de alumínio da alumina
Processo de eletrólise do alumínio: A eletrólise em sal fundido de criolita-alúmina é utilizada na produção da indústria moderna do alumínio. A reação química ocorre principalmente por meio desta equação: 2Al₂O₃ + 3C == 4Al + 3CO₂↑. Ânodo: 2O²⁻ + C⁻ + 4e⁻ = CO₂↑. Cátodo: Al³⁺ + 3e⁻ = Al.
Os produtos do ânodo são, principalmente, gás carbônico e monóxido de carbono, que contêm uma certa quantidade de gases nocivos, como fluoreto de hidrogênio e poeira sólida. A fim de proteger o meio ambiente e a saúde humana, o gás do ânodo precisa ser purificado, e os gases nocivos e a poeira devem ser removidos e descarregados na atmosfera.
O produto do cátodo é o alumínio líquido. O alumínio líquido é retirado do tanque por meio de um sistema de elevação com bolsa a vácuo e enviado para a oficina de fundição. Após ser purificado e clarificado no forno de retenção, ele é fundido em lingotes de alumínio ou processado diretamente em tarugos para fio.