Report sản xuất nhôm từ quặng bauxite

1. LỚP: 14CH111
QUY TRÌNH SẢN XUẤT NHÔM
TỪ QUẶNG BÔ XÍT
NHÓM 10:
VÕ THỊ AN
NGUYỄN THỊ TUYẾT TRÂM
NGUYỄN NHẬT CƯỜNG
GVHD: Th.S NGUYỄN THÁI THANH TRÚC
Bauxite
Alumina

2. NỘI DUNG
TỔNG QUAN VỀ BÔ XÍT & NHÔMTỔNG QUAN VỀ BÔ XÍT & NHÔM
QUY TRÌNH SẢN XUẤT NHÔMQUY TRÌNH SẢN XUẤT NHÔM
VAI TRÒ VÀ ỨNG DỤNG CỦA NHÔMVAI TRÒ VÀ ỨNG DỤNG CỦA NHÔM
1

3. TỔNG QUAN VỀ BÔ XÍT & NHÔM
1.1. LỊCH SỬ VỀ NHÔM VÀ BAUXITE
• Năm 1808: Humphrey Davy đã xác định được gốc kim loại phèn chua (alum)
và đặt tên cho nhôm là aluminum.
• Năm 1821: Piere Berthier phát hiện ra quặng bauxite đầu tiên gần ngôi làng
2
• Năm 1821: Piere Berthier phát hiện ra quặng bauxite đầu tiên gần ngôi làng
les Baux, nước Pháp và đặt tên là bauxite.
• Năm 1825: Hans Christian Oersted (Đan Mạch) đã tách được một lượng nhỏ
nhôm từ bauxite.
• Năm 1827 : Freidrich Wohler (Đức) đã phát triển một phương pháp sản xuất
bột nhôm thông qua một phản ứng hóa học giữa kali và clorua khan.

4. TỔNG QUAN VỀ BÔ XÍT & NHÔM
1.1. LỊCH SỬ VỀ NHÔM VÀ BAUXITE
• Năm 1854 : Henri Sainte-Claire Deville (Pháp) đã sản xuất nhôm công nghiệp
đầu tiên tại nhà máy javel ở paris.
• Năm 1885: Hamilton Y. Cassner (Mỹ) cải tiến quy trình sản xuất nhôm của
3
• Năm 1885: Hamilton Y. Cassner (Mỹ) cải tiến quy trình sản xuất nhôm của
Deville và 15 tấn nhôm đã được sản xuất trong năm đó.
• Năm 1886 : Charles Hall (Mỹ) và Paul Heroult (Pháp) đồng phát minh ra quá
trình điện phân alumina để sản xuất nhôm kim loại.
• Năm 1889: Karl Bayer (Áo) giới thiệu quy trình Bayer nhằm tách một lượng
lớn nhôm từ quặng bauxite.

5. TỔNG QUAN VỀ BÔ XÍT & NHÔM
1.2. BÔ XÍT (BAUXITE)
• Bô xít là một loại quặng nhôm trầm tích có màu hồng,
nâu…
4
nâu…
• Hình thành từ quá trình phong hóa các đá giàu nhôm hoặc
tích tụ từ các quặng có trước bởi quá trình xói mòn.
• Khá phổ biến trong lớp vỏ trái đất.
• Thường phân bố ở các vùng nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới. Hình 1 – sự phong hóa đá

6. TỔNG QUAN VỀ BÔ XÍT & NHÔM
1.2. BAUXITE
1.2.1. Khái quát về bô xít
5
Hình 1 – sự phong hóa đá

7. TỔNG QUAN VỀ BÔ XÍT & NHÔM
1.2. BAUXITE
Bảng 1 – Đặc điểm các dạng khoáng chính chứa nhôm trong quặng bô xit
1.2.1. Khái quát về bô xít
6

8. TỔNG QUAN VỀ BÔ XÍT & NHÔM
1.2. BÔ XÍT (BAUXITE)
Bảng 2 – Thành phần hóa học chủ yếu của bô xít
1.2.1. Khái quát về bô xít
7
Thànhphần
hóahọc
CaO MgO
Mấtkhi
đốt
Phầntrămthe
okhốilượng
(%)
55,6 4,5 4,4 2,4 2,8 0,3 30

9. TỔNG QUAN VỀ BÔ XÍT & NHÔM
1.2. BÔ XÍT (BAUXITE)
8
Hình 2 – phân bố trữ lượng quặng bô xit trên một số quốc gia thế giới và Việt Nam
`

10. TỔNG QUAN VỀ BÔ XÍT & NHÔM
1.2. NHÔM (ALUMINUM)
• Ký hiệu: Al, màu trắng bạc
• Trong tự nhiện chỉ tồn tại ở dạng hợp chất.
• Nhẹ, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt.
• Khá mềm, dễ kéo sợi, dễ dát mỏng.
• là nguyên tố thứ 3 (sau oxy và silic), Chiếm 8%
khối lượng rắn của trái đất.
• Quặng chính chứa nhôm là bô xít. Hình 3 – Tính chất của nhôm
9

11. TỔNG QUAN VỀ BÔ XÍT & NHÔM
1.2. NHÔM (ALUMINUM)
Bảng 3 – Các tính chất chung và tính chất vật lý của nhôm
10

12. TỔNG QUAN VỀ BÔ XÍT & NHÔM
1.2. NHÔM (ALUMINUM)
Tổng Cộng vào tháng 2 năm 2017 : 4.657 nghìn tấn nhôm
Hình 4 – Sản lượng nhôm trên thế giới 11

13. QUYTRÌNH SẢN XUẤT NHÔM
Quy trình sản xuất nhôm:
• Giai đoạn 1: Tinh chế oxit nhôm từ quặng bô xít.
• Giai đoạn 2: Luyện nhôm từ oxit nhôm.
2.1. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
• Giai đoạn 2: Luyện nhôm từ oxit nhôm.
Dựa trên 2 phương pháp:
• Phương pháp Bayer: là phương pháp ít tốn kém nhất để chế biến được
nhiều oxit nhôm nhất từ quặng bô xít.
• Phương pháp Hall-Héroult: Là phương pháp điện phân oxit nhôm thành
nhôm và là phương pháp công nghiệp chính để luyện nhôm hiện nay.
12

14. Hình 5 – Sơ đồ quy trình chế tạo lá nhôm nguyên liệu
13

15. QUYTRÌNH SẢN XUẤT NHÔM
• Phương pháp Bayer: là phương pháp dùng NaOH
để hòa tách bô xít ở áp suất và nhiệt độ cao.
2.1. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
2.1.1. Tinh chế oxit nhôm từ quặng bô xít
để hòa tách bô xít ở áp suất và nhiệt độ cao.
• Với 4 tấn bôxit 2 tấn oxit nhôm
14
Hình 6 –phương pháp Bayer

16. QUYTRÌNH SẢN XUẤT NHÔM
2.1. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
2.1.1. Tinh chế oxit nhôm từ quặng bô xít
Nghiền
Bô xít được rửa và nghiền, làm giảm kích thước
hạt và tăng diện tích bề mặt cho giai đoạn hòa
tách.
15
Hình 6 –phương pháp Bayer

17. QUYTRÌNH SẢN XUẤT NHÔM
2.1. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
2.1.1. Tinh chế oxit nhôm từ quặng bô xít
16
Hình 6 –phương pháp Bayer

18. QUYTRÌNH SẢN XUẤT NHÔM
2.1. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
2.1.1. Tinh chế oxit nhôm từ quặng bô xít
Lọc
Bùn đỏ được đưa sang bồn lọc, các chất rắn khôngBùn đỏ được đưa sang bồn lọc, các chất rắn không
được hòa tan sẽ lắng xuống đáy bồn và được loại ra.
NaOH được tái chế thu hồi lại cho quá trình hòa tách.
17
Hình 6 –phương pháp Bayer

19. QUYTRÌNH SẢN XUẤT NHÔM
2.1. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
2.1.1. Tinh chế oxit nhôm từ quặng bô xít
Al (OH) 4
- + Na + → Al (OH) 3 + Na + + OH -
18
Hình 6 –phương pháp Bayer

20. QUYTRÌNH SẢN XUẤT NHÔM
2.1. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
2.1.1. Tinh chế oxit nhôm từ quặng bô xít
Nung
Al (OH) 3 từ công đoạn kết tủa được đưa sang một lò
nung ở nhiệt độ lên đến 1100 ° C để tách nước và thu
được oxit nhôm rắn.
2Al (OH) 3 → Al 2 O 3 + 3H 2 O
19
Hình 6 –phương pháp Bayer

21. QUYTRÌNH SẢN XUẤT NHÔM
2.1. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
2.1.2. Luyện nhôm từ oxit nhôm
• Nhôm được tinh luyện từ oxit nhôm bằng• Nhôm được tinh luyện từ oxit nhôm bằng
phương pháp điện phân Hall-Héroult.
• Với 2 tấn oxit nhôm 1 tấn nhôm.
Hình 7 – Cấu tạo nồi điện phân 20

22. QUYTRÌNH SẢN XUẤT NHÔM
2.1. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
2.1.2. Luyện nhôm từ oxit nhôm
21
Hinh 8 – Phương pháp Hall-Héroult

23. QUYTRÌNH SẢN XUẤT NHÔM
2.1. QUY TRÌNH SẢN XUẤT
2.1.2. Luyện nhôm từ oxit nhôm
2Al 2 O 3 + 3C → 4Al + 3CO 2
Phương trình điện phân:
22
Hinh 8 – Phương pháp Hall-Héroult

24. ỨNG DỤNG
• Có ưu điểm là nhẹ, bền đối với không khí và nước nên được dùng làm vật liệu chế
tạo máy bay, ô tô, tên lửa,…
• Có màu trắng bạc, đẹp nên được dung trong xây dựng nhà cử và trang trí nội thất.
22
• Có màu trắng bạc, đẹp nên được dung trong xây dựng nhà cử và trang trí nội thất.
• Nhẹ và dẫn điện tốt nên được dung làm dây dẫn điện.
• Dẫn nhiệt tốt, ít bị gỉ và không độc nên được làm dụng cụ nhà bếp.

25. ỨNG DỤNG
23

26. TÀI LIỆU THAM KHẢO
Đống Thị Anh Đào (2012), Giái Trình Kỹ Thuật Bao Bì Thực Phẩm. Nhà Xuất Bản Đại
Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh.
Nguyễn Minh Quang (2010, May 25), Khai Thác Bauxite và Luyện Nhôm ở Việt Nam.Nguyễn Minh Quang (2010, May 25), Khai Thác Bauxite và Luyện Nhôm ở Việt Nam.
Được truy lục từ VietThaoNew: http://www.swsdevsite.com/vietthucnew/khai-thacbauxite-va-
luy%E1%BB%87n-nhom-%E1%BB%9F-vi%E1%BB%87t-nam/
The Aluminum Association (không ngày tháng), Bauxite, Được truy lục từ The Aluminum
Association: http://www.aluminum.org/industries/production/bauxite

27. TÀI LIỆU THAM KHẢO
The Aluminum Associations. (không ngày tháng). Alumina Refining. Được truy lục từ The
Aluminum Associations: http://www.aluminum.org/industries/production/aluminarefining
Wikipedia. (2017, February 8). Nhôm. Được truy lục từ Bách khoa toàn thư mở Wikipedia:
https://vi.wikipedia.org/wiki/Nh%C3%B4mhttps://vi.wikipedia.org/wiki/Nh%C3%B4m
Word Aluminum. (không ngày tháng). Hall-Héroult process. Được truy lục từ Aluminum
For Future Generations: http://primary.world-aluminium.org/index.php?id=286&L=0
Word Aluminum. (không ngày tháng). The Bayer Process. Được truy lục từ Aluminum
Future Generations: http://bauxite.world-aluminium.org/index.php?id=208&L=0