Zwei Schritte:
Das Erz
Bauxit (kommt von Les Baux en Provence) ist ein rotbraunes Erz aus Aluminiumoxid.. 1 .., Eisen(III)oxyd .. 2 .. und Sand( Siliziumoxid) .. 3 .. Die Gewinnung von Aluminiumoxid Das getrocknete und pulverisierte Bauxit wird mit einer konzentrierten Natriumhydroxidlösung unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur verarbeitet (Bayer-Verfahren). Das einzige lösliche Produkt, Natriumtetrahydroxoaluminat $ Na^++ Al_(OH)_4^- $, wird dann filtriert. Aus dieser Lösung wird das Aluminiumhydroxid durch Einwirkung von Kohlensäure ausgefällt: 4 .. Die letztere Substanz wird durch Filtration isoliert und dann durch Pyrolyse bei 1100 ° C in Aluminiumoxid umgewandelt: 5 Das Elektrolytbad Aluminiumoxid hat eine Schmelztemperatur von 2045 ° C. Um die Schmelztemperatur zu senken, wird es mit Kryolith $ ((Na^+)_3(AlF_6^{3 -}) $ (Natriumhexafluoraluminat) gemischt, das durch Einwirkung von Natriumhydroxid auf Fluorwasserstoffsäure und Aluminiumoxid hergestellt wird:
1)$Al_2O_3$ 2)$Fe_2O_3$ 3)$SiO_2$ 4)$Al(OH)_4^-+H_2CO_3$ $\rightarrow$ $ Al(OH)_3+H_2O+HCO_3^-$ 5)$2Al(OH)_3$ $\rightarrow$ $Al_2O_3+3H_2O$
1. Kathodenanschluss 2.3. Graphitkathode 4. Elektrolyt 5. Anodenanschluss 6. Anoden 7. Das elektrolytische Bad 8. Geschmolzenes Aluminium 9.11. Eisenblech 10. Graphitstopfen 12. Isolierschicht
Die Elektrolyse wird bei 950 ° C bei einer Spannung von $5\;V$ und einer Stromstärke von $200000\; A$ durchgeführt. Im Elektrolysebad schwimmen andere ungebundene Aluminiumionen $ Al^{3+} $, die reduziert werden, sowie ungebundene Oxidionen $ O^{2-} $, die zu Sauerstoffatomen oxidiert werden und durch Reaktion mit dem Graphitkohlenstoff ein äquimolaren Gemisch aus Kohlenmonoxid und Kohlendioxid herstellen: Kathode: .. 6 Anode: .. 7 Reaktion mit Kohlenstoff: .. 8 Um 1 t Aluminium zu produzieren, brauchen wir $1.9 \; t$ Aluminiumoxyd, $ 0.5 \; t $ Graphit, $ 50 \; kg$ Kryolith und $ 15,000 \; kWh$ Strom, genug Energie, um ein Einfamilienhaus 5 Jahre lang zu heizen, daher die Bedeutung des Aluminiumrecyclings!
6)$Al^{3+}+3e^-$ $\rightarrow$ $Al$ 7)$O^{2-}-2e^-$ $\rightarrow$ $O$ 8)$3O+2C$ $\rightarrow$ $CO_2+CO$