Referat Chemiereferat: Aluminiumherstellung

Chemiereferat: Aluminiumherstellung

Geschichte des Aluminiums:

das am häufigsten vorkommende Gebrauchsmetall in der Erdkruste

wurde Anfang des . Jahrhunderts entdeckt

7 vermutete Humphrey Davy ein in Tonerde an Sauerstoff gebundenes Metall

erst 1825 gelang es dem Dänen Hans Christian Ørsted metallisches Aluminium herzustellen

mit finanzieller Unterst tzung von Napolen III. gelang es Henry Saint-Claire Deville ein Verfahren zur

Aluminiumherstellung zu entwickeln

dieses Herstellungsverfahren war nicht wirtschaftlich, weil es zu teuer war

Elektrolyseverfahren von Héroult und Hall setzte die 6 von Werner von Siemens erfundene

Dynamomaschine voraus

2. Die Aluminiumherstellung

in Bauxit n. d. ersten Fundort LES BAUX, Südfrankreich) gebundenes Aluminiumoxid wird abgebaut im

Bauxid sind au erdem zum größtem Teil Eisenoxid und Silikate enthalten [deswegen die rote Farbe )

das Aluminiumoxid wird aus dem Stein herausgefiltert Bayer Verfahren, nach Karl J. Bayer [deutsches

Reichspatent 3 7 vom . .

Bauxid wird bröselig gemacht

wird mit NaOH (Natronlauge) vermischt

Aluminiumoxid ist von vielen OH Ionen umgeben

Aluminiumoxid wird deshalb unter Druck gel st, der rote Eisenoxidschlamm sinkt ab

der Schlamm wird herausgefiltert

=> Aluminatlauge Al OH

Kalzinierung erhitzen > Wasser verdampft)

Al OH > Al O H O

Schmelze aus Kryolid (griech. Eisstein, wurde zum ersten Mal in Grönland gefunden, sehr selten, wird heute

sysnthetisch hergestellt) Na AlF und Aluminiumoxid > Schmelztemperatur wird durch das Kryolid heruntergesetzt Aluminiumoxid: 0 °C; Aluminiumkryolidgemischt: 0 °C)

Gemisch wird in eine mit Kohle ausgekleidete Eisen- oder Steinwanne gefüllt

Kohlewanne ist die - Kathode

von oben werden mit Kohle umkleidete + Anoden hineingehalten

Strom wird induziert

5 Volt Spannung

0 0 bis 0 0 Ampère normaler Hausstrom: ca. 0 A) also ca. 0 0 bis 0 0 Häuser > 2 bis kWh / produziertes kg Aluminium

früher: 0 A > kWh / produziertes kg Aluminium

zunehmende Stromstärke verringerte sich der spezifische Platzbedarf

der Strom heizt die Schmelze so stark auf, daß sie flüssig bleibt und daß man keine weitere Wärmeenergie hineinstecken muß

an den Anoden entsteht CO

an der Kathode entsteht Al, das am Wannenrand aufgrund des Gewichts hinunterflie t und sich unten

sammelt

C + O > CO 2 e

Al 2 e > Al

das flüssige Aluminium, das eine Temperatur von ca. 0 °C hat, wird abgesaugt

au erdem entstehen noch viele andere giftige Abgase, deswegen m ssen die restlichen Gase noch gründlich gefiltert werden u.a. entsteht sehr giftiges Fluor)

dieses Aluminiumherstellungsverfahren ist sehr energieaufwendig

1 t H ttenaluminium = 5 kWh

3. Allgemeines

0 Produzenten in 2 Ländern > 4 Aluminiumhütten Weltweit

Gesamtkapazität von 0 Mio. t = 8 0 0 0 kg = 8 0 0 0 0 g = 3 * Spraydosen

8 0 0 0 Spraydosen ! Spraydose = 0 g)

0 Mio. t = 2 * kWh = 4 0 0 0 0 W = 6 7 0 0 0 60Watt Birnen brennen

1 h lang für die Produktion von 0 Mio. t Aluminium