Echdynnu alwminiwm

Alwminiwm yw’r metel mwyaf helaeth ar y Ddaear, ond mae’n ddrud, yn bennaf oherwydd bod angen defnyddio cymaint o drydan i’w echdynnu.

Yr enw ar fwyn alwminiwm yw bocsit (Al2O3). Rydyn ni’n puro y bocsit i gynhyrchu powdr gwyn – alwminiwm ocsid (neu alwmina) – gallwn ni echdynnu alwminiwm o hwn.

Rydyn ni’n defnyddio electrolysis i’w echdynnu, ond yn gyntaf, rhaid ymdoddi’r alwminiwm ocsid fel bod trydan yn gallu mynd drwyddo. Fodd bynnag, mae gan alwminiwm ocsid ymdoddbwynt uchel iawn (dros 2,000°C) felly byddai’n ddrud ei ymdoddi.

Yn lle hynny, rydyn ni’n ei hydoddi mewn cryolit tawdd – cyfansoddyn alwminiwm ag ymdoddbwynt is nag alwminiwm ocsid. Mae defnyddio cryolit tawdd fel hydoddydd yn lleihau rhai o’r costau egni sy’n gysylltiedig ag echdynnu alwminiwm drwy ganiatáu i’r ïonau mewn alwminiwm ocsid symud yn rhydd ar dymheredd is.

Cas dur wedi'i leinio â chatod graffit a'i lenwi â mwyn alwminiwm pur wedi'i hydoddi mewn cryolit tawdd. Mae anodau graffit yn cael eu rhoi i mewn ac mae alwminiwm tawdd yn dod allan o'r gwaelod.

Mae’r diagram yn dangos cell electrolysis alwminiwm ocsid. Mae’r electrod negatif (y catod) a’r electrod positif (yr anod) wedi’u gwneud o graffit, sef math o garbon.

Mae ïonau alwminiwm yn derbyn electronau ar yr electrod negatif ac yn cael eu rhydwytho i ffurfio atomau alwminiwm.

Al3+ + 3e → Al (rhydwytho – ennill electronau)

Mae’r alwminiwm tawdd yn suddo i waelod y gell, lle mae'n cael ei dynnu allan.

Mae ïonau ocsid yn colli electronau ar yr electrodau positif ac yn cael eu hocsidio i ffurfio nwy ocsigen.

2O2– → O2 + 4e (ocsidio – colli electronau)

Mae’r ocsigen hwn yn adweithio â charbon yr electrodau positif, gan ffurfio carbon deuocsid, felly maen nhw’n llosgi i ffwrdd yn raddol. Felly, mae angen rhoi electrodau positif newydd i mewn yn aml. Mae hyn yn ychwanegu at gost y broses.

Dewis safle i echdynnu alwminiwm

Mae nifer o ffactorau pwysig i’w hystyried wrth ddewis safle gwaith echdynnu alwminiwm. Dylai fod:

  • yn agos at orsaf drydan, er mwyn darparu’r cyflenwad trydan mawr sydd ei angen ar gyfer yr electrolysis
  • yn agos at yr arfordir er mwyn gallu mewnforio defnyddiau crai
  • yn agos at ffyrdd a rheilffyrdd er mwyn gallu mynd â’r cynnyrch i ble mae ei angen
  • yn agos at dref neu ddinas, fel bod rhywle i weithwyr fyw gerllaw
  • yn bell oddi wrth ardaloedd adeiledig, fel nad yw sŵn a llygredd y safle’n effeithio ar y boblogaeth leol

Cafodd Ynys Môn, yng ngogledd Cymru, ei ddewis fel safle addas i waith echdynnu alwminiwm. Fodd bynnag, cafodd y ffatri ei chau yn 2013 ar ôl i’r orsaf drydan gyfagos gael ei datgomisiynu.

Move on to Test
next