2025-10-30

Övervakning av miljön vid aluminiumproduktion

Aluminium lämpar sig väldigt bra för återvinning och omsmältning till nya aluminiumprodukter, men det sker också mycket nyproduktion. Då utvinns aluminiumet främst ur mineralen bauxit.

I ett första steg mot metalliskt aluminium mals och blandas bauxit med natriumhydroxid och utsätts för tryck och hög värme. Resultatet är aluminiumoxid. I ett andra steg utsätts aluminiumoxiden för elektrolys i ett bad av fluorföreningar under höga temperaturer. Då frigörs och utvinns den rena aluminiummetallen. Elektrolysen sker med hjälp av kolanoder där syret i aluminiumoxiden ansamlas och kolmonoxid (CO) och koldioxid (CO₂) bildas. Dessutom bildas oftast mer eller mindre höga halter av andra luftföroreningar som t.ex. kvävedioxid (NO₂), svaveldioxid (SO₂) och vätefluorid (HF).

Elektrolysprocessen är väldigt energikrävande, och det andra steget i aluminiumutvinningen är därför ofta förlagd till länder där elproduktion inte är alltför dyr.

Problemet med HF

Varje typ av luftförorening är förstås ett problem, men just i aluminiumindustrin är nog HF det största bekymret. HF är extremt reaktivt, så pass att det kan etsa glas. I kombination med vatten bildas en mycket frätande och giftig syra som snabbt ger brännskador på hud och även kan orsaka blindhet och vätskeansamling i lungorna.

Höga HF-halter är bokstavligt talat livsfarliga. Ur arbetsmiljösynpunkt är det därför viktigt att övervaka HF-halten i anslutning till produktionsprocessen, men det är också av intresse att mäta utsläpp av HF till omgivningen. Sådana utsläpp kan ske både via rökgaskanaler och i form av diffusa emissioner genom smälthallarnas takventilation.

Övervakning av HF-halter

Det är inte lätt att mäta HF-halter eller koncentrationer av andra föroreningar i en smälthall. Mätinstrumenten måste fungera vid höga temperaturer och vid höga stofthalter. Till det kommer mycket kraftiga elektromagnetiska fält som kan störa ut känslig elektronik.

Lösningen på utmaningen att övervaka HF-halterna finns dock hos OPSIS, i första hand i form av den laserdiodbaserade LD500-analysatorn. Den kan användas både för att mäta höga halter i rökgaskanaler och lägre halter i luften inuti eller utanför smälthallen. En och samma analysator kan användas till bägge uppgifterna samtidigt.

En optisk fiber leder laserljuset från LD500:an till en sändarenhet. Där skickas en öppen ljusstråle ut mot en mottagare. Normalt används en passiv reflektor vilket gör att sändaren och mottagaren kan byggas in i samma enhet. I mottagaren sitter en detektor och signalen från denna leds via en annan optisk fiber tillbaka till LD500:an där ljusabsorptionen kan registreras och halterna av HF beräknas.

Tack vare de optiska fiberkablarna kan den känsliga elektroniken i analysatorn separeras från de starka magnetfält och den i övrigt tuffa miljön i smälthallarna. Kablarna kan vara flera hundra meter långa. Fiberkablarna gör det också möjligt att multiplexa mätningarna, dvs. låta en och samma LD500 övervaka HF-halterna längs två eller fler ljussträckor, ibland även i olika smälthallar. Det ger en väldigt enkel, kostnadseffektiv och driftsäker lösning.

... och mer därtill

Gasanalysatorer från OPSIS kan också övervaka andra luftföroreningar som förekommer i aluminiumindustrin. Det är vanligt att NO₂- och SO₂-halter övervakas men det går även att mäta andra ämnen, både i emissionerna och i omgivningsluften.

Kontakta gärna oss på OPSIS så kan vi hjälpa dig att hitta den bästa lösningen för att övervaka utsläpp eller luftkvalitet på just din industri!