Logam aluminium yang digunakan secara komersial berasal dari dua sumber: baik aluminium murni yang diekstraksi dari alumina (disebut aluminium primer), maupun logam yang diperoleh melalui daur ulang limbah dari berbagai sumber (disebut aluminium sekunder). Dalam kedua kasus tersebut, proses pemurnian logam harus dilakukan terlebih dahulu sebelum logam tersebut dapat digunakan untuk keperluan manufaktur.
Oksida membentuk endapan, hidrogen terlarut dalam logam, dan kelarutannya meningkat seiring kenaikan suhu. Jika tidak dihilangkan, gas yang terlarut tersebut akan menyebabkan retakan pada hasil coran saat mendingin. Masalah utama lainnya adalah unsur-unsur pengotor harus dihilangkan sepenuhnya dari logam cair atau setidaknya hingga tingkat yang sangat rendah yang telah ditentukan sebelumnya.
Dalam industri aluminium dan paduan aluminium, praktik yang umum dilakukan adalah mengalirkan klorin melalui logam cair untuk menghilangkan gas terlarut serta membersihkan logam dari pori-pori, inklusi oksida, dan pengotor lainnya. Metode ini, yang disebut fluxing atau degassing, biasanya menggunakan klorin dengan konsentrasi penuh, yaitu konsentrasi 100%. Nitrogen juga dapat digunakan untuk menghilangkan gas dari aluminium.
Proses yang melibatkan kontak aluminium dengan uap reaktif yang mengandung klorin umumnya dikenal sebagai aluminium klorida. Melalui proses ini, logam pengotor dan hidrogen dihilangkan. Magnesium dan natrium diubah menjadi klorida, sehingga dapat dipisahkan dari permukaan logam cair dalam bentuk terak aluminium.
Secara umum, pengolahan aluminium dilakukan dengan mengalirkan gas klorin ke dalam logam cair sambil mengalirkannya ke dalam logam cair tersebut. Terjadi reaksi kimia antara logam cair dan klorin yang menghasilkan klorida, yang kemudian naik ke permukaan logam dalam bentuk buih, yang terdiri dari klorida logam, partikel aluminium yang terperangkap, dan alumina. Salah satu kelemahan metode ini adalah rendahnya efisiensi pemanfaatan klorin. Selain itu, selama proses pengolahan, sejumlah besar aluminium hilang dari bak logam cair dalam bentuk klorida aluminium.
Penggunaan klorin dalam jumlah berlebihan menimbulkan dua masalah. Sebagian klorin hilang dalam bentuk aluminium klorida. Hidrolisis terjadi setelah bersentuhan dengan uap air di atmosfer, menghasilkan asam klorida dan asap aluminium hidroksida atau oksida yang sangat halus. Kedua faktor ini bersama-sama menimbulkan masalah polusi udara yang sangat besar. Meskipun asam tersebut dapat dihilangkan secara cukup efektif di saluran pembuangan dengan sistem pencucian air yang sesuai, debu alumina berukuran sangat kecil, kurang dari 2 mikron, sehingga sulit untuk dihilangkan. Kedua, klorin gas hilang dari lelehan dan hanya dapat dihilangkan dari gas buang melalui sistem reaksi tertentu.
Metode Pemurnian Logam
AdTech menyediakan metode pemurnian logam aluminium yang lebih baik, termasuk pemurnian dengan fluks dan penghilangan gas secara online.
Pemurnian Fluks
AdTech fluks granular Digunakan terutama untuk menghilangkan hidrogen dan terak oksida yang mengapung dalam cairan aluminium, sehingga cairan aluminium menjadi lebih murni dan berfungsi sebagai penghilang terak. Dalam proses pemurnian, bahan pemurnian ini dapat mengurangi asap dan debu, meminimalkan kerugian akibat pembakaran, serta ramah lingkungan dan ekonomis.
Semburan tersebut masuk ke dalam aluminium cair secara merata berkat pengaruh gas pembawa (N₂ atau Ar). Perubahan fisik dan kimia pada aluminium cair membentuk gelembung-gelembung kecil yang tak terhitung jumlahnya, yang bersentuhan sepenuhnya dengan aluminium cair, serta memisahkan [H] dan gas berbahaya lainnya yang terdapat dalam aluminium cair. Pada saat yang sama, zat-zat tertentu yang terkandung dalam agen pemurnian dapat menyerap dan melarutkan oksida serta partikel tersuspensi dalam cairan aluminium secara kuat, lalu menempel pada gelembung-gelembung tersebut. Saat gelembung naik, gelembung tersebut dibawa ke permukaan aluminium cair untuk mencapai tujuan pemurnian, seperti penghilangan gas dan penghilangan terak.
Metode Penghilangan Gas Secara Online
Yang unit penghilang gas daring menggunakan nitrogen sebagai agen penghilang gas, yang tidak menimbulkan polusi terhadap lingkungan dan tidak bereaksi dengan aluminium cair. Hidrogen yang terlarut dalam bahan cair tersebut berdifusi ke dalam gelembung-gelembung gas fluks yang naik dan dibawa ke permukaan bahan cair tersebut.
Inklusi oksida dan inklusi non-logam lainnya umumnya dihilangkan melalui proses flotasi, karena gelembung-gelembung inert berukuran kecil akan menempel pada oksida dan kemudian mengapung ke permukaan aluminium cair. Prinsip-prinsip yang berlaku untuk penghilangan hidrogen juga berlaku untuk penghilangan oksida.
Gelembung-gelembung gas inert berukuran lebih kecil dan waktu tinggalnya di dalam logam cair lebih lama. Hal ini memastikan luas permukaan kontak yang besar antara gelembung-gelembung gas inert dan logam cair, sehingga menghasilkan koefisien perpindahan massa yang lebih tinggi dibandingkan dengan lapisan difusi.
