عملية إنتاج الألومنيوم

يتم تحويل خام البوكسيت إلى الألومينا، ثم تحول عملية التحليل الكهربائي الألومينا إلى معدن في حاوية مبطنة بالكربون. وتشكل صفوف من هذه "القدور" في سلسلة متصلة "خط الإنتاج" الذي قد يصل طوله إلى أكثر من كيلومتر.

عام 1886 اكتشف كل من تشارلز هال في الولايات المتحدة الأمريكية ولول إل تي هيرلوت في فرنسا إمكانية استخدام الكريوليت المنصهر (فلوريد مزدوج من الصوديوم والالومنيوم) لإذابة الألومينا وأن معدن الألومينيوم هو نتاج ذلك التفاعل الكيميائي. واكتشفا أن تمرير تيار كهربائي في خليط الكريوليت والألومينا يمكن أن يأتي بالتفاعل الكيميائي الذي يحول الألومينا إلى معدن الألومنيوم. ويستمر استخدام هذه العملية المعروفة باسم هال- هيرولت إلى يومنا هذا.

يتضمن إنتاج معدن الألومنيوم الأولي باستخدام عملية هال - هيرولت الاختزال الكهربائي للألومينا في الخلايا أو القدور. ويتشكل محلول الاستقطاب من الكريوليت المذاب ومواد مضافة أخرى في بطانة مقاومة للحرارة من الكربون داخل غشاء للقدر مصنوع من الصلب.  

القطب السالب لعملية التحليل الكهربائي هي بطانة الكربون المشكلة من كتل أقطاب موجبة كربونية مصنعة. وهناك مواد كربونية أخرة تبطن جوانب القدر كما تصطف المواد المقاومة للحرارة عادة بين قطب الكربون الموجب وغشاء القدر المصنوع من الصلب. وعبر السنوات الثلاث إلى العشر التي تشكل في العادة عمر القدر، تتسرب مواد مثل الألومينا والألومنيوم المذاب والكالسيوم والفلوريدات والصوديوم إلى بطانة القطب الموجب مما يتسبب في تدهورها. بعد فترة محددة أو عندما تبين المؤشرات بأن البطانة في خطر، يتم تبديل مادة البطانة ويعرف ما يتم إزالته بمصطلح البطانة التالفة أو بطانة قدور الصهر التالفة. تقوم ريغاين على استعادة البطانة التالفة ومعالجتها. 

القطب السالب في عملية التحليل الكهربائي في العادة ما يكون عبارة عن كتلة كربون ضخمة معلقة من إطار معدني في خليط الكريوليت والألومينا المذاب لتمرير التيار. ويتم استهلاك معظم القطب السالب خلال عملية الإنتاج. وعندما ينتهي استخدامه يزال العقب المتبقي من قطب الكربون السالب وتنظيفه من المخلفات، ثم إعادة تدوير نسبة كبيرة من العقب في صناعة كتل الأقطاب السلبية الجديدة. إلا أن بعض من أقطاب الكربون السلبية ومخلفات تنظيفها لا يمكن إعادة استعمالها. وتقوم ريغاين على استعادة هذا الكربون غير القابل للاستعمال من الأقطاب السالبة ومعالجته. 

فيما يلي روابط لمعلومات إضافية عن تصنيع الألومنيوم. الرجاء الملاحظة أن ريغاين لا تستطيع ضمان دقة محتوى هذه الروابط الخارجية واستمرارية أدائها.

لمحة عامة عن عملية الاختزال (world-aluminium.org)

التقدم التقني الأخير في صهر الألومنيوم (دورية المعادن (JOM))