Il processo elettrolitico

L’alluminio si ottiene riducendo l’allumina, separando cioè l’alluminio dall’ossigeno. L’allumina calcinata è ridotta in metallo all’interno di celle elettrolitiche dette “pots”, collegate in serie ad un generatore di corrente diretta. Le celle sono vasche rettangolari di grandi dimensioni, costruite in acciaio, e rivestite con mattoni refrattari e carbone dove in un elettrolita fuso, l’allumina si dissolve consentendo l’estrazione dell’alluminio.

L’elettrolita è una mistura di criolite (Na3ALF6) fusa con additivi utilizzati per ottenere densità – conduttività e viscosità del bagno necessarie alla separazione dell’alluminio.
L’additivo principale è il fluoro d’alluminio (ALF3) ottenuto dal fluorospato (Ca F2 grezzo) che evapora facilmente reagendo con il vapore acqueo per cui deve essere costantemente rimpiazzato.
Sospesi nell’elettrolita vi sono un certo numero di anodi di carbone a forma rettangolare che fungono da elettrodi positivi ed agiscono come conduttori elettrici. Gli elettrodi sono una combinazione di coke, di petrolio e pece.

La corrente elettrica passa dagli anodi attraverso l’elettrolita alla cella e riduce le mescole di allumina in alluminio ed ossigeno. L’alluminio si accumula sul fondo, dove svolge anche il ruolo di catodo del processo. Questo processo viene chiamato elettrolisi.

L’ossigeno liberato si deposita sull’anodo di carbone generando biossido di carbonio (CO2) gassoso e consumando l’anodo. Per questa ragione gli anodi vengono cambiati frequentemente. In questa fase del processo produttivo dell’alluminio primario si consuma una notevole quantità di energia elettrica, tra i 14 ed i 17 chilowatt/ora per chilogrammo.

A intervalli regolari l’alluminio fuso viene travasato, con un sistema a sifone, dalle celle in grossi crogiuoli e trasferito in forni di attesa, dove viene miscelato/legato con altri elementi che ne esalteranno le caratteristiche richieste dall’uso finale.
Dopo il controllo della qualità ottenuta può essere solidificato in lingotti per mezzo di colata diretta o addirittura colato in forma di prodotti semifiniti.

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