Aluminum

Yazar jawscod2

BÖLÜM –1 GİRİŞ Aluminyum %8 oranıyla mineralleri halinde tabiatta en çok bulunan metal olarak bilinmektedir. Element olarak bolluk sırasında ise oksijen ve silisyumdan sonra gelmektedir. Alumina doğada oksit, sülfat, florür ve silikat halinde çok değişik hallerde bulunabilirse de, kullanılan yegane alumina cevheri, boksit adı verilen , hidratlaşmış bir aluminadır. Tabii şartlar altında korundum, zımpara, yakut veya göl yakutu şeklinde olanları vardır. Bunlardan yalnızca korundum (saf alumina) doğada kendi kendine oluşabilir. Diğer polimorfik yapıların oluşumu ise kristalizasyon şartlarına ve boksitin (dolayısıyla hidratın) cinsine bağlıdır.[1,2] Aluminyum metallinin elektrik ve ısı iletkenliği, düşük yoğunluğu, ince levha haline getirilebilmesi, alaşımlarının özelliklerinin tercih edilmesi , korozyona dirençli olması nedeniyle kullanım alanları çok geniştir. Aluminyum metali eldesi Al2O3 üretimine bağlı olmakta ve Al2O3 üretimi ise en ekonomik olarak boksit cevherlerinden yapılmaktadır.[ 2,3] Bakır, çinko ve kurşun gibi daha ağır metallerle mukayese edildiğinde, hafif bir metal olan aluminyumun endüstri alanına girmesi nispeten bir yenilik sayılır. H. Davy tarafından 1807 de keşif edilip, laboratuvarda elde edilen aluminyum ilk olarak 22 yıl sonra Wöhler tarafından (aluminyum klorurun potasyum tarafından redüklenmesi neticesi) diğer elementlerden ayrılarak elde edilmiştir. Deville, redükleyici etken olarak metalik sodyumu kullanmak suretiyle 1856 yılında Fransa’da, libresi yaklaşık 20 paundtan 60 libreye kadar aluminyum metali istihsal edilmiştir. Endüstriyel olarak üretimi ise 1886 yılında P.L.T. Herault ve C.M. Hall tarafından geliştirilen erimiş kriyolit-alumina (Na3AlF6- Al2O3) banyosunun elektrolizi ile gerçekleştirilmiştir. Böylece aluminyum fiyatı ekonomik bir seviyeye indirilmiş ve aluminyumun endüstriyel bakımdan istihsaline yol açılmıştır. 1887 yılında K.J. Bayer tarafından geliştirilen prosesle saf Al2O3 üretimi gerçekleşmektedir. Prosese göre boksit cevherleri yüksek sıcaklık ve basınç altında sodyum hidroksit çözeltisi ile çözündürülmektedir. Ele geçen çözeltinin değerlendirilmesi ile Al2O3 üretimi yapılmaktadır.[4,5,6] Bugün birkaç istisna dışında dünyada alumina ve aluminyum üretiminde Bayer prosesi kullanılmaktadır. Bu proses ile alumina üretimi sırasında boksitin liç artığı ortaya çıkan ve çözünmeyen sodyum aluminyum silikatlar yanında , demir ve titan oksitleri de içeren bir atık madde oluşur ki buna kırmızı çamur denir. Kırmızı çamur ayrıca Ca, Mg, K, V, Zr , Th, U, La, Se, Y gibi elementleri de içermektedir. Bayer prosesinde ortalama bir ton alumina veya 0,5 ton aluminyum metaline karşılık bir ton kırmızı çamur oluşur. Kırmızı çamur alumina üretiminin en büyük atık sorunudur.[7] Aluminyum cevherlerinin sodyum hidroksit içersinde çözündürülmesi esnasında silisyum bileşenlerinin de çözünmesi ve daha sonra çözünmeyen sodyum aluminyum silikat oluşması nedeniyle düşük silisli ve yüksek aluminalı aluminyum cevherleri tercih edilmektedir. Boksit cevherleri diğer aluminyum metali üretiminde kullanılan saf alumina daha çok boksit cevherlerinde sınırlanmaktadır. Yüksek silisli boksit cevherlerinden alumina üretimi için asidik prosesler üzerinde çalışmalar ayrı bir önem kazanmıştır. Ayrıca demir bileşeni de asit çözeltilerinde çözünebilmesi bir yan ürünün elde edilmesine imkan vermektedir. [8] Günümüzde ekonomik istihsal %50-60 nispetinde Al2O3 ihtiva eden yüksek tenörlü maden yataklarından yapılmaktadır. Bazı ülkelerde yüksek tenorlu boksit cevherlerinin ithalatı yerine düşük tenorlu aluminyum cevherlerinden asidik proseslerle alumina üretimi tercih edilmektedir. Ekonomik ve stratejik açıdan araştırma konusu olan asidik prosesler üzerindeki çalışmalar; daha düşük tenörlü yataklardan alümina elde edilmesi aluminyum endüstrisinde büyük çapta yer alacağından önem kazanmıştır. Ülkemizde yaklaşık 430 milyon ton boksit rezervi bulunduğu ve bu rezervin 51,8 milyon tonu böhmitik 37,2 milyon tonu diasporitik

Bu yazı toplamda 82, bugün ise 0 kez görüntülenmiş