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冶煉鋁工業有哪些

發布時間:2022-11-29 08:53:56

① 鋁冶煉工藝的介紹

鋁冶煉指對鋁礦山原料通過冶煉、電解、鑄型及對廢雜鋁料進行熔煉等提煉鋁的生產活動。鋁冶煉產業在國民經濟和社會發展中具有極其重要的地位和作用。

② 金屬冶煉:我國是從什麼時候開始煉鋁的

鋁是十九世紀歐洲人首先製取出來的,我國煉鋁最早也是近代開始的

③ 鋁土礦能應用在哪些行業

⑴煉鋁工業。用於國防、航空、汽車、電器、化工、日常生活用品等。
⑵精密鑄造。礬土熟料加工成細粉做成鑄模後精鑄。用於軍工、航天、通訊、儀表、機械及醫療器械部門。
⑶用於耐火製品。高鋁礬土熟料耐火度高達1780℃,化學穩定性強、物理性能良好。
⑷硅酸鋁耐火纖維。具有重量輕,耐高溫,熱穩定性好,導熱率低,熱容小和耐機械震動等優點。用於鋼鐵、有色冶金、電子、石油、化工、宇航、原子能、國防等多種工業。
⑸以鎂砂和礬土熟料為原料,加入適當結合劑,用於澆注盛鋼桶整體桶襯作用不錯。
⑹製造礬土水泥,研磨材料,陶瓷工業以及化學工業可制鋁的各種化合物。

④ 工業煉鋁的方法

主要原理是霍爾-埃魯鋁電解法:以純凈的氧化鋁為原料採用電解制鋁 ,因純凈的氧化鋁熔點高(約2045℃),很難熔化,所以工業上都用熔化的冰晶石(Na3AlF6)作熔劑,使氧化鋁在1000℃左右溶解在液態的冰晶石中,成為冰晶石和氧化鋁的熔融體,然後在電解槽中,用碳塊作陰陽兩極,進行電解。

全面介紹如下:
《鋁的生產加工》
鋁在生產過程中有四個環節構成一個完整的產業鏈:鋁礦石開采-氧化鋁製取-電解鋁冶煉-鋁加工生產。
一般而言,兩噸鋁礦石生產一噸氧化鋁;兩噸氧化鋁生產一噸電解鋁。
(一)氧化鋁的生產方法
迄今為止,已經提出了很多從鋁礦石或其它含鋁原料中提取氧化鋁的方法。由於技術和經濟方面的原因,有些方法已被淘汰,有些還處於試驗研究階段。已提出的氧化鋁生產方法可歸納為四類,即鹼法、酸法、酸鹼聯合法與熱法。目前用於大規模工業生產的只有鹼法。

鋁土礦是世界上最重要的鋁礦資源,其次是明礬石、霞石、粘土等。目前世界氧化鋁工業,除俄羅斯利用霞石生產部分氧化鋁外,幾乎世界上所有的氧化鋁都是用鋁土礦為原料生產的。

鋁土礦是一種主要由三水鋁石、一水軟鋁石或一水硬鋁石組成的礦石。到目前為止,我國可用於氧化鋁生產的鋁土礦資源全部為一水硬鋁石型鋁土礦。

鋁土礦中氧化鋁的含量變化很大,低的僅約30%,高的可達70%以上。鋁土礦中所含的化學成分除氧化鋁外,主要雜質是氧化硅、氧化鐵和氧化鈦。此外,還 含有少量或微量的鈣和鎂的碳酸鹽、鉀、鈉、釩、鉻、鋅、磷、鎵、鈧、硫等元素的化合物及有機物等。其中鎵在鋁土礦中含量雖少,但在氧化鋁生產過程中會逐漸 在循環母液中積累,從而可以有效地回收,成為生產鎵的主要來源。

衡量鋁土礦優劣的主要指標之一是鋁土礦中氧化鋁含量和氧化硅含量的比值,俗稱鋁硅比。

用鹼法生產氧化鋁時,是用鹼(NaOH或Na2CO3)處理鋁礦石,使礦石中的氧化鋁轉變成鋁酸鈉溶液。礦石中的鐵、鈦等雜質和絕大部分的硅則成為不溶 解的化合物。將不溶解的殘渣(赤泥)與溶液分離,經洗滌後棄去或進行綜合處理,以回收其中的有用組分。純凈的鋁酸鈉溶液即可分解析出氫氧化鋁,經分離、洗 滌後進行煅燒,便獲得氧化鋁產品。分解母液則循環使用來處理另一批礦石。鹼法生產氧化鋁有拜耳法、燒結法以及拜耳--燒結聯合法等多種流程。 拜耳法是由奧地利化學家拜耳(K·J·Bayer)於1889~1892年發明的一種從鋁土礦中提取氧化鋁的方法。一百多年來在工藝技術方面已經有了 許多改進,但基本原理並未發生變化。為紀念拜耳這一偉大貢獻,該方法一直沿用拜耳法這一名稱。

拜耳法包括兩個主要過程。首 先是在一定條件下氧化鋁自鋁土礦中的溶出(氧化鋁工業習慣使用的術語,即浸出。以下同)過程,然後是氫氧化鋁自過飽和的鋁酸鈉溶中水解析出的過程,這就是 拜耳提出的兩項專利。拜耳法的實質就是以濕法冶金的方法,從鋁土礦中提取氧化鋁。在拜耳法氧化鋁生產過程中,含硅礦物會引起Al2O3和Na2O的損失。

在拜耳法流程中,鋁土礦經破碎後,和石灰、循環母液一起進入濕磨,製成合格礦漿。礦漿經預脫硅之後預熱至溶出溫度進行溶出。 溶出後的礦漿再經過自蒸發降溫後進入稀釋及赤泥(溶出後的固相殘渣)的沉降分離工序。自蒸發過程產生的二次汽用於礦漿的前期預熱。沉降分離後,赤泥經洗滌 進入赤泥堆場,而分離出的粗液(含有固體浮游物的鋁酸鈉溶液,以下同)送往葉濾。粗液通過葉濾除去絕大部分浮游物後稱為精液。精液進入分解工序經晶種分解 得到氫氧化鋁。分解出的氫氧化鋁經分級和分離洗滌後,一部分作為晶種返回晶種分解工序,另一部分經焙燒得到氧化鋁產品。晶種分解後分離出的分解母液經蒸發 返回溶出工序,形成閉路循環。氫氧化鋁經焙燒後得到氧化鋁。

不同類型的鋁土礦所需要的溶出條件差別很大。三水鋁石型鋁土礦 在105℃的條件下就可以較好地溶出,一水軟鋁石型鋁土礦在200℃的溶出溫度下就可以有較快的溶出速度,而一水硬鋁石型鋁土礦必須在高於240℃的溫度 下進行溶出,其典型的工業溶出溫度為260℃。溶出時間不低於60分鍾。

拜耳法用於處理高鋁硅比的鋁土礦,流程簡單,產品 質量高,其經濟效果遠比其它方法為好。用於處理易溶出的三水鋁石型鋁土礦時,優點更是突出。目前,全世界生產的氧化鋁和氫氧化鋁,90%以上是用拜耳法生 產的。由於中國鋁土礦資源的特殊性,目前中國大約50%的氧化鋁是由拜耳法生產的。

將拜耳法和燒結法二者聯合起來的流程稱 之為聯合法生產工藝流程。聯合法又可分為並聯聯合法、串聯聯合法與混聯聯合法。采用什麼方法生產氧化鋁,主要是由鋁土礦的品位(即礦石的鋁硅比)來決定 的。從一般技術和經濟的觀點看,礦石鋁硅比為3左右通常選用燒結法;鋁硅比高於10的礦石可以採用拜耳法;當鋁土礦的品位處於二者之間時,可採用聯合法處 理,以充分發揮拜耳法和燒結法各自的優點,達到較好的技術經濟指標。

目前全球氧化鋁年產量在5500萬噸左右,我國的氧化鋁產量約為680萬噸。

(二)原鋁、鋁合金及鋁材的生產方法

目前工業生產原鋁的唯一方法是霍爾-埃魯鋁電解法。由美國的霍爾和法國的埃魯於1886年發明。霍爾-埃魯鋁電解法是以氧化鋁為原料、冰晶石 (Na3AlF6)為熔劑組成的電解質,在950-970℃的條件下通過電解的方法使電解質熔體中的氧化鋁分解為鋁和氧,鋁在碳陰極以液相形式析出,氧在 碳陽極上以二氧化碳氣體的形式逸出。每生產一噸原鋁,可產生1.5噸的二氧化碳,綜合耗電在15000kwh左右。

工業鋁電解槽大體上可以分為側插陽極自焙槽、上插陽極自焙槽和預焙陽極槽三類。由於自焙槽技術在電解過程中電耗高、並且不利於對環境的保護,所以自焙槽技術正在被逐漸淘汰。目前全球原鋁年產量約為2800萬噸,我國的原鋁年產量約為700萬噸。

必要時可以對電解得到的原鋁進行精煉得到高純鋁。目前的鋁合金生產方法主要以熔配法為主。由於鋁及其合金具有優良的可加工性能,所以通過鍛、鑄、軋、沖、壓等方法生產板、帶、箔、管、線等型材。

⑤ 工業制鋁的化學方程式是什麼

工業冶煉鋁的化學方程式為:2AL2O3=4AL+3O2↑。條件為電解,催化劑為熔融的冰晶石。工業冶煉鋁的化學方程式是2Al2O3=4Al+3O2↑。工業冶煉鋁是利用惰性電極電極熔融氧化鋁得到,陽極是氯離子失電子生成氯氣,陰極是鋁離子得到電子生成鋁。鋁離子是在化學反應中,鋁原子失去電子,從而使參加反應的鋁原子帶上3個正電荷。

鋁的制備方法概述:

1854年,法國化學家德維爾把鋁礬土、木炭、食鹽混合,通入氯氣後加熱得到NaCl,AlCl3復鹽,再將此復鹽與過量的鈉熔融,得到了金屬鋁。1886年,美國的豪爾和法國的海朗特,分別獨立地電解熔融的鋁礬土和冰晶石(Na3AlF6)的混合物製得了金屬鋁,奠定了今後大規模生產鋁的基礎。

以上內容參考:網路-鋁

⑥ 工業煉鋁的流程

工業上煉鋁主要包括氧化鋁製取和鋁電解兩步。
氧化鋁製取有燒結法和拜耳法兩種。
拜耳法流程:鋁土礦——苟性鹼壓煮——鋁酸鈉溶液凈制——晶種分解——氫氧化鋁煅燒(得到氧化鋁)。
燒結法流程:鋁土礦——加鹼燒結——燒結礦浸出——溶液脫硅(凈制)——鋁酸鈉溶液碳分——氫氧化鋁煅燒(得到氧化鋁)。
氧化鋁在熔融鹽電解槽中電解,得到金屬鋁液,用真空抬包抽出鑄錠——鋁錠。

⑦ 工業上冶煉鋁的原理是什麼

生產金屬鋁(電解鋁),第一步先生產氧化鋁。世界上的氧化鋁幾乎都是用鹼法生產的,分拜爾法、燒結法和拜爾-燒結聯合法,以拜耳法法為主。

(7)冶煉鋁工業有哪些擴展閱讀

拜耳法用在處理低硅鋁土礦,特別是用在處理三水鋁石型鋁土礦時,流程簡單,作業方便,產品質量高,其經濟效果遠非其它方法所能比美,目前全世界生產的氧化鋁和氫氧化鋁,有90%以上是用拜耳法生產的。

⑧ 工業上如何製取鋁

工業製法

鋁以化合態的形式存在於各種岩石或礦石里,如長石、雲母、高嶺石、鋁土礦、明礬時,等等。有鋁的氧化物與冰晶石(3naf●alf3)共熔電解製得。
從鋁土礦中提取鋁反應過程
①溶解:將鋁土礦溶於naoh(aq)
al2o3+2naoh=2naalo2+h2o
②過濾:除去殘渣氧化鐵(fe2o3)、硅鋁酸鈉等
③酸化:向濾液中通入過量co2.
naalo2+co2+2h2o=
al(oh)3↓+nahco3
④過濾、灼燒
al(oh)3
2al(oh)3=(高溫)al2o3+3h2o
註:電解時為使氧化鋁熔融溫度降低,在al2o3
中添加冰晶石(3naf●alf3)
⑤電解:2al2o3(l)(通電)=
4al+3o2

註:不電解熔融alcl3煉al
原因:alcl3
是共價化合物,其熔融態不導電。

⑨ 冶煉鋁工業 三廢有哪些

冶煉鋁工業 三廢有哪些
廢水:冶煉鋁工業對水需求較少,主要為設備冷卻水或鑄造冷卻水,污染物很少.沉澱過濾處理後可排.
廢氣:冶煉鋁工業最主要的污染源,主要是熔煉、燃料燃燒、精煉熔劑等生產過程中所產生的反應生產物,需用專業的環保設備處理後達到國家標准才能排放.
廢渣:主要為鋁灰和耐火材料,鋁灰主要成分為氧化鋁,是熔煉過程中反應的生成物,可用炒灰工藝將鋁提取後,賣於水泥廠或過濾水環保廠做原料,耐火材料可賣給耐火材料公司重新燒成耐火材料成品.

⑩ 根據工業類別的劃分,煉鋁業屬於

有色金屬業,冶金業,重工業。

鋁的冶煉
生產金屬鋁(電解鋁),第一步先生產氧化鋁。世界上的氧化鋁幾乎都是用鹼法生產的,分拜爾法、燒結法和拜爾-燒結聯合法,以拜爾法為主。生產一噸金屬鋁需要兩噸氧化鋁。據資料介紹,我國電解鋁生產2002年需氧化鋁為852萬噸,國內供應548萬噸,進口304萬噸。2003年需氧化鋁1100萬噸,國內供應615萬噸,進口485萬噸。解決國內氧化鋁缺口是個大問題。

鋁的特性

鋁的熱熔
鋁的熱熔系數與溫度有關,低溫時(40k)與溫度的三次方成正比,298k-900k之間符合定律C=a+b*T,高溫時趨近於25J/mol.C。詳細說明請參閱《無機材料物理特性》

鋁的熱導
由於鋁屬於無機物,導熱系數呈現鍾形的變化趨勢,最高點在60k左右。等溫度升高時趨近一穩定值。詳細信息請參閱《無機材料物理特性》。

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