1 Frage zu Schmelzfluss

Die Schmelzflusselektrolyse von Aluminium ist ein Verfahren zur Gewinnung von Aluminium aus seinen Erzen, insbesondere aus Bauxit. Dabei wird Aluminiumoxid (Al2O3) in einer Schmelze aus Kryolith (Na3AlF6) gelöst. Der Prozess erfolgt in einer Elektrolysezelle, die typischerweise aus einem Graphitbehälter besteht. Hier sind die wesentlichen Schritte des Verfahrens: 1. **Vorbereitung des Aluminiumsalzes**: Bauxit wird zunächst zu Aluminiumoxid verarbeitet, das dann mit Kryolith gemischt wird, um die Schmelztemperatur zu senken. 2. **Elektrolyse**: In der Elektrolysezelle wird eine Gleichspannung angelegt. An der Anode (positiv) oxidiert das Aluminiumoxid, wobei Sauerstoff und Aluminiumionen entstehen. An der Kathode (negativ) werden die Aluminiumionen reduziert und es bildet sich flüssiges Aluminium. 3. **Reaktionen**: - Anode: 2O²⁻ → O2 + 4e⁻ (Sauerstoff wird freigesetzt) - Kathode: Al³⁺ + 3e⁻ → Al (Aluminium wird abgeschieden) 4. **Abtrennung des Aluminiums**: Das flüssige Aluminium sammelt sich am Boden der Zelle und kann regelmäßig abgelassen werden. 5. **Energieverbrauch**: Der Prozess erfordert eine hohe elektrische Energie, was ihn kostenintensiv macht. Der Energieverbrauch liegt typischerweise bei etwa 13-15 kWh pro Kilogramm produziertem Aluminium. Die Schmelzflusselektrolyse ist der Hauptprozess zur Aluminiumproduktion weltweit und hat eine bedeutende Rolle in der Metallindustrie.