铝的冶炼方法 铝的冶炼方法
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热还原可以用来炼铝，但是成本太高。
电解法在工业上用于炼铝。主要原理是Hall-Elu铝电解法:以纯氧化铝为原料，通过电解制取铝。由于纯氧化铝熔点高，不易熔化，工业上采用冰晶石熔融液作为熔剂，使氧化铝在1000℃左右溶解在冰晶石液体中，成为冰晶石和氧化铝的熔体，然后用碳块作为电解槽的阴极和阳极进行电解。
综合介绍如下:
铝的生产和加工
铝的生产过程有四个环节形成完整的产业链:铝矿开采-氧化铝制备-电解铝冶炼-铝加工生产。
一般来说，两吨铝矿生产一吨氧化铝；两吨氧化铝生产一吨电解铝。
氧化铝的生产方法
到目前为止，已经提出了许多从铝矿或其它含铝原料中提取氧化铝的方法。
由于技术和经济原因，有些方法已经被淘汰，有些还处于实验研究阶段。
提出的氧化铝生产方法可分为四类，即碱法、酸法、酸碱结合法和热法。
目前只有碱法用于大规模工业化生产。
铝土矿是世界上最重要的铝资源，其次是明矾石、霞石和粘土。
目前，在世界氧化铝工业中，除了俄罗斯霞石生产的部分氧化铝外，世界上几乎所有的氧化铝都是由铝土矿生产的。
铝土矿是一种主要由三水铝石、一水硬铝石或一水硬铝石组成的矿石。
到目前为止，我国可用于氧化铝生产的铝土矿资源都是一水硬铝石型铝土矿。
铝土矿中氧化铝的含量变化很大，从30%左右到70%以上。
铝土矿中除氧化铝外，主要杂质是氧化硅、氧化铁和氧化钛。
此外，还含有少量或痕量的钙镁碳酸盐，钾、钠、钒、铬、锌、磷、镓、钪、硫等元素的化合物，以及有机物。
铝土矿中镓的含量虽然很少，但在氧化铝生产过程中会逐渐积累在循环母液中，可以有效回收，成为镓生产的主要来源。
衡量铝土矿优劣的主要指标之一是铝土矿中氧化铝含量与二氧化硅含量的比值，俗称铝硅比。
碱法生产氧化铝时，用碱处理铝矿石，使矿石中的氧化铝转化为铝酸钠溶液。
矿石中的铁、钛和大部分硅等杂质变成不溶性化合物。
将不溶性残渣从溶液中分离出来，洗涤，丢弃或综合处理，回收有用成分。
纯铝酸钠溶液可分解析出氢氧化铝，经分离、洗涤、煅烧得到氧化铝产品。
分解后的母液循环用于处理另一批矿石。
碱法生产氧化铝有许多工艺，如拜耳法、烧结法和拜耳-烧结联合法。
拜耳法是奥地利化学家拜耳于1889年至1892年发明的从铝土矿中提取氧化铝的方法。
一百多年来，工艺技术有了许多改进，但基本原理没有改变。
为了纪念拜耳的巨大贡献，这种方法一直使用拜耳法这个名称。
拜耳法包括两个主要过程。
首先是氧化铝在一定条件下从铝土矿中的溶解过程，然后是氢氧化铝从过饱和铝酸钠溶液中的溶解过程，这是拜耳提出的两项专利。
拜耳法的本质是通过湿法冶金从铝土矿中提取氧化铝。
拜耳法氧化铝生产中，Al2O3和Na2O的损失会由含硅矿物引起。
拜耳法是将粉碎的铝土矿、石灰和循环母液进行湿磨，制成合格的矿浆。
脱硅后，将矿浆预热至溶解温度进行溶解。
溶解后的矿浆经自蒸发冷却后，进入稀释沉淀和赤泥分离过程。
自蒸发产生的二次蒸汽用于预热矿浆。
赤泥经沉淀分离后，洗涤后进入赤泥堆场，分离出的粗液送至叶滤。
粗液通过叶片过滤去除大部分浮游生物后称为精液。
精液进入分解过程，被晶种分解得到氢氧化铝。
经分级、分离、洗涤后，一部分分解后的氢氧化铝作为晶种返回晶种分解过程，另一部分焙烧得到氧化铝产品。
晶种分解后分离出的分解母液蒸发，返回溶解过程，形成一个封闭循环。
将氢氧化铝焙烧得到氧化铝。
不同类型的铝土矿需要不同的溶解条件。
三水铝石型铝土矿在105℃能很好地溶解，而一水硬铝石型铝土矿在200℃能很快溶解，而一水硬铝石型铝土矿必须在高于240℃的温度下溶解，典型的工业溶解温度为260℃。
溶解时间不少于60分钟。
拜耳法用于处理高铝硅比铝土矿，工艺简单，产品质量高，经济效果远优于其他方法。
将其用于处理易溶解的三水铝石型铝土矿，其优点十分突出。
目前，世界上生产的氧化铝和氢氧化铝90%以上是拜耳法生产的。
由于我国铝土矿资源的特殊性，我国约50%的氧化铝是拜耳法生产的。
拜耳法和烧结法结合的过程称为联合生产过程。
组合方法可分为平行组合法、串联组合法和混合组合法。
用什么方法生产氧化铝主要取决于铝土矿的品位。
从一般的技术经济角度来看，铝硅比在3左右时通常采用烧结法；铝硅比大于10的矿石可采用拜耳法；当铝土矿品位介于两者之间时，可采用联合法，充分利用拜耳法和烧结法的优势，达到较好的技术经济指标。
目前，世界氧化铝年产量约为5500万吨，中国约为680万吨。
原铝、铝合金和铝材的生产方法
目前工业生产原铝的唯一方法是霍尔-埃鲁铝电解。
1886年由美国的霍尔和法国的埃洛发明。
Hall-Eru铝电解是以氧化铝为原料，冰晶石为熔剂组成的电解液。电解质熔体中的氧化铝在950-970℃下电解分解成铝和氧。铝在碳阴极以液相沉淀，氧在碳阳极作为二氧化碳气体逸出。
每生产一吨原铝可产生1.5吨二氧化碳，综合电耗约15000kwh。
工业铝电解槽可分为三种类型:侧插阳极自焙槽、上插阳极自焙槽和预焙阳极槽。
自焙槽技术由于电解过程耗电量大，不利于环境保护，正逐渐被淘汰。
目前，世界原铝年产量约为2800万吨，中国约为700万吨。
必要时，电解得到的原铝可以精炼得到高纯铝。
目前铝合金的生产方法主要是熔配法。
由于铝及其合金优异的可加工性，通过锻造、铸造、轧制、冲压和压制来生产型材，例如板、带、箔、管和线。
参考://zhidao . Baidu/question/44440938。si=2
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