Industriell fremstilling av aluminium

Når man skal produsere aluminium bruker man det som gjerne kalles et bad, det vil si en flytende saltløsning, der man gjennomfører elektrolyse. Dette er den moderne metoden, men historisk har også andre fremgangsmåter blitt brukt. aljuminievyj-list-gost-proizvodstvo-2Man løser opp aluminiumoksid, som ser ut som et sølvfarget pulver, i denne “smelten” eller saltbadet som består av ulike kjemikalier som kalsium- og aluminiumfluorid og særlig kryolitt. Temperaturen som er ideell for denne prosessen er rundt 950 grader, så det kreves veldig mye energi. Dette er årsaken til at land som Norge, med god tilgang på rimelig vannkraft, og oljenasjoner i Midt-Østen som Qatar og Bahrain, er store produsenter av aluminium på tross av lave befolkningstall.

Kryolitt er et sjeldent, naturlig mineral som bare er tilgjengelig i små mengder, og bare på Grønland. På 1900-tallet oppdaget man at kryolitt kunne benyttes i det som kalles Hall-Heroultprosessen. Det har nemlig helt spesielle egenskaper som ingen andre mineraler har, og er det eneste som fungerer optimalt i en slik elektrolyse der formålet er å fremstille rent aluminium. Årsaken er at aluminiumoksid er svært stabilt og vanskelig å jobbe med. Kryolitt leder også strøm og har i flytende form lavere tetthet enn flytende aluminium. Kanskje fordi kryolitt finnes bare på Grønland har den fått navnet sitt som direkte oversatt på latin betyr “kald stein”. Man har imidlertid sluttet å bruke naturlig kryolitt i produksjonen av aluminium, fordi en syntetisk variant oppstår ved tilsettingen av aluminiumfluorid.

I selve elektrolysecellene som brukes er det to elektroder av karbon. Det er imidlertid stor forskjell på typen, fordi det materialet som brukes i den negative polen må være av svært høy kvalitet mens den andre er laget av billig forbruksmateriale. Den negative polen eller katoden skal fortrinnsvis vare i flere år før den byttes ut, under de sterke påkjenningene prosessen innebærer.