1、铝电解生产原理12vvvvvvv22022-12-6一、铝的性质和用途v铝的化学性质非常活泼,与氧的亲和力很强。铝在空气中能与氧迅速化合,生成一层致密而坚硬的氧化铝薄膜,厚度为0.0050.02m,成为铝的天然保护层,阻止铝继续被氧化,因而具有好的抗蚀性能,还可以用阳极氧化或电镀的方法,在铝材和铝制品的表面生成彩色鲜艳的氧化膜。v铝的导电、导热性好,导电率相当于国际标准退火铜的64.94,约为银的一半,如果就相同的重量而言,铝的导电能力超过这两种金属;铝的导热性几乎比铁的导热率大3倍;铝的反光性能很强,反射紫外线比银还强,铝在碰击时不产生火花。铝的比强度(强度与重量之比)高,某些高强度铝合金的
2、机械强度超过了结构钢;纯铝没有磁性,铝在低温下(-198)也不变脆,仍具有较好的机械性能;铝可以轧成薄板和箔、拉成细丝、挤压成各种复杂形状的型材,其延展性能很好。32022-12-6v铝由于具有优良的物理性能,所以铝在国民经济各部门和国防工业中得到了广泛的应用。铝作为轻型结构材料,重量轻,强度大,陆、海、空各种运载工具,特别是飞机、导弹、火箭、人造卫星等,均使用大量的铝,一架超音速飞机的用铝量占其自身重量的70,一枚导弹用铝量占其总重量的10以上。用铝和铝合金制造的各种车辆,由于重量轻,可以减少能耗,所节省的能量远远超过炼铝时所消耗的能量。在建筑工业中用铝合金作房屋的门窗及结构材料,铝具有吸音
3、性能,音响效果也较好,所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也采用铝,用铝制作太阳能收集器,可以节省能源。在电力输送方面,铝的用量居首位,90的高压电导线是用铝制作的。在食品工业上,从仓库储槽到罐头盒,以至饮料容器大多用铝制成。在其他方面,用铝粉作难熔金属(如钼等)的还原剂和作炼钢过程中的脱氧剂,以及日常生活中的锅、盆、匙等。42022-12-6二、电解铝发展历程v铝是化学性质十分活泼的化学元素,它在自然界中绝大多数以氧化铝形式存在,目前仅有极少数的自然铝被发现以元素状态存在。铝的冶炼技术发展是从化学法制取发展到了现代应用的电解法,目前还有正在研究的溶液离子电解法。v铝的发现首先是对明矾(硫
4、酸铝)认识,在八至九世纪,明矾第一次在俄罗斯生产得到并用于染色业和用山羊皮鞣制皮革。v16世纪,德国医生兼自然科学历史学家帕拉塞斯(Parace/sus P.A.T.1949-1541)证实了明矾是“某种矾土盐”,其中一种成分是一种金属氧化物,后来叫做氧化铝。52022-12-6v1754年,德国化学家马格拉夫(Marggraf.A.S.1709-1937)能够分离“矾土”。这正是帕拉塞斯提到过的那种物质。v1807年,英国的戴维才把隐藏在明矾中的金属分离出来,用电解法发现了钾和钠,却没能够分解氧化铝。即使如此,瑞典的贝采尼乌斯已为这无法获得的金属取名“铝土”。后来,戴维又改称它为铝。v180
5、8年,丹麦的Oersted用钾汞还原无水氯化铝,得到了研磨时可呈现金属光泽的粉未,后来证明他得到的是一些不纯净的铝。v1827年,德国Whler用钾还原无水氯化铝,得到了细微的金属颗粒。1845年,他把氯化铝气体通过熔融金属钾表面,得到了金属铝。62022-12-6v1854年,法国Deville用钠还原NaCl-AlCl3络合盐,获得金属铝,同年在巴黎附近建成了世界第一个铝冶炼厂。v1854年,德国Bunsen宣称利用炭电极电解NaCl-AlCl3络合盐得到了金属铝;v1883年,美国Bradley提出了电解冰晶石-氧化铝熔盐技术方案,但末获得专利;v1886年,美国的Hall和法国的Her
6、oult同时申请了冰晶石-氧化铝熔盐电解法炼铝的专利并获得批准,这便是我们所称的Hall-Heroult法。一直至今,世界上所有的铝厂都是使用此种技术。72022-12-6三、铝电解生产工艺流程v82022-12-6v92022-12-6四、电解铝基本原理vv102022-12-6vvvvvv112022-12-6v122022-12-6五、电解铝原材料vvvv132022-12-61、直流电v142022-12-6v152022-12-6v162022-12-62、氧化铝v172022-12-6电解生产对氧化铝的要求vvvvvvv182022-12-6氧化铝质量对电解生产的影响v192022
7、-12-6v202022-12-63、氟化盐vvv212022-12-6v222022-12-6vvv232022-12-6vvvvvvv242022-12-6vvvvvv252022-12-6vvvvv262022-12-64、阳极炭块v272022-12-6vv282022-12-6vvvvv292022-12-6vv302022-12-6vvvvvv312022-12-6vvvvv322022-12-6v332022-12-6六、电解铝产量vvvv342022-12-6vvvv352022-12-6七、电解铝主要经济技术指标v一、主要技术指标vvvvvvvv362022-12-6vvvvv372022-12-6vvvvv382022-12-6vvvvvv392022-12-6vvvv402022-12-6v二、主要原材料、能源消耗指标vvvv412022-12-6vvvv422022-12-6vvvv432022-12-6vv442022-12-6452022-12-6