电解法制取金属铝

电解法制取金属铝


发布日期: 2016-10-24 更新日期: 2016-12-28 编辑:xuzhiping 浏览次数: 10120

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摘要: 地球上的铝资源十分丰富,几乎要比铁多出一倍,但是炼铁已有两千多年的历史,而工业炼铝直到19世纪中期尚无成熟的方法。 1886年,年仅22岁的美国工程师霍尔(1876—1933)首创了电解炼铝法,成为化学史上一个重要的里程碑。 电解法炼铝早在19世纪之初戴维和贝...

地球上的铝资源十分丰富,几乎要比铁多出一倍,但是炼铁已有两千多年的历史,而工业炼铝直到19世纪中期尚无成熟的方法。

1886年,年仅22岁的美国工程师霍尔(1876—1933)首创了电解炼铝法,成为化学史上一个重要的里程碑。

电解法炼铝早在19世纪之初戴维和贝采里乌斯就已想到过,但%因三氧化铝图8-1霍尔的的熔点太高(2015±15°C)而以实施。而铝塑像霍尔成功的关键就在于将冰晶石(AlF3•3NaF)加入三氧化二铝中,从而使熔化的温度一下降至1000°C左右,这样电解熔融三氧化二铝就容易多了。后来,霍尔发现,在冰晶石中掺入少量的氯化钙,还可节省电能,使电解法制铝的成本一降再降。金属铝因此也从贵金属的象牙塔中走了出来。

直到今天,电解法仍然是最实用的一种炼铝方法。一般工业炼铝采用铝土(含有一定杂质的三氧化二铝)为原料,将铝土矿经过粉碎后加入烧碱中浸煮,使三氧化二铝转化为可溶性铝酸盐。通过灼烧氢氧化铝即可制得纯净的三氧化二铝。

然后将三氧化二铝熔化在冰晶石中进行电解,在阴极上即可得到金属铝,而阳极上产生的氧气常把碳质电极烧蚀而释出二氧化碳和一氧化碳。

用电解法制取的金属铝纯度一般可达99%以上,其余1%是铜、铁、硅和氧化铝等杂质。它呈银白色,富有金属光泽,可以直接浇铸铝锭,然后加工成各种铝材,人们习惯称它为“熟铝”。熟铝具有良好的延展性,便于进行各种机械加工。例如,可以将它压成薄板,甚至可以制成比纸还薄的铝箔,也可以拉成很细的丝或者挤压成各种形状和口径的铝棒、铝管等铝材。

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