有色冶金電子課件-第二章 鋁冶金

1、 鋁是輕金屬，號(hào)稱(chēng)鋁是輕金屬，號(hào)稱(chēng)“會(huì)飛的金屬會(huì)飛的金屬”紅寶石的英文名為紅寶石的英文名為Ruby，在圣經(jīng)中紅寶石是所有寶石中最，在圣經(jīng)中紅寶石是所有寶石中最珍貴的。紅寶石炙熱的紅色使人們總把它和熱情、愛(ài)情聯(lián)珍貴的。紅寶石炙熱的紅色使人們總把它和熱情、愛(ài)情聯(lián)系在一起，被譽(yù)為系在一起，被譽(yù)為“愛(ài)情之石愛(ài)情之石”，象征著熱情似火，愛(ài)情，象征著熱情似火，愛(ài)情的美好、永恒和堅(jiān)貞。紅寶石是七月的生辰石。的美好、永恒和堅(jiān)貞。紅寶石是七月的生辰石。 韋勒（韋勒（Wohler） 德國(guó)化學(xué)家德國(guó)化學(xué)家 1827年，德國(guó)的韋勒把年，德國(guó)的韋勒把鉀和無(wú)水氯化鋁共熱，鉀和無(wú)水氯化鋁共熱，制得純鋁。制得純鋁。厄斯泰德（

2、厄斯泰德（Oersted ）丹麥化學(xué)家和礦物學(xué)家丹麥化學(xué)家和礦物學(xué)家1825年，用鉀汞齊還原無(wú)年，用鉀汞齊還原無(wú)水鹵化鋁，第一個(gè)制備出水鹵化鋁，第一個(gè)制備出不純的金屬鋁。不純的金屬鋁。德維爾（德維爾（Deville )法國(guó)化學(xué)家法國(guó)化學(xué)家1854年，法國(guó)化學(xué)家德年，法國(guó)化學(xué)家德維爾用金屬鈉與無(wú)水氯維爾用金屬鈉與無(wú)水氯化鋁一起加熱而獲得鋁。化鋁一起加熱而獲得鋁。改用金屬鈉極大地降低改用金屬鈉極大地降低了鋁的生產(chǎn)費(fèi)用，了鋁的生產(chǎn)費(fèi)用， 現(xiàn)存于世的鉆石現(xiàn)存于世的鉆石“希望希望”，重克拉，具有極其罕見(jiàn)的深藍(lán)色，重克拉，具有極其罕見(jiàn)的深藍(lán)色 澤，澤，藍(lán)得清澈透亮，藍(lán)得不含一絲雜質(zhì)，呈現(xiàn)出一種動(dòng)人心魄的美

3、麗。藍(lán)得清澈透亮，藍(lán)得不含一絲雜質(zhì)，呈現(xiàn)出一種動(dòng)人心魄的美麗。可是世人看去，只覺(jué)得這美麗隱隱散發(fā)著一抹邪氣，一股兇惡的光可是世人看去，只覺(jué)得這美麗隱隱散發(fā)著一抹邪氣，一股兇惡的光芒，甚至稱(chēng)之為芒，甚至稱(chēng)之為“噩運(yùn)之鉆噩運(yùn)之鉆”。原因就在于，在它那像迷霧一樣的。原因就在于，在它那像迷霧一樣的歷史中，充滿了奇特和悲慘的經(jīng)歷，它總是給它的主人帶來(lái)難以抗歷史中，充滿了奇特和悲慘的經(jīng)歷，它總是給它的主人帶來(lái)難以抗拒的噩運(yùn)。拒的噩運(yùn)。 泰坦尼克號(hào)泰坦尼克號(hào) 海洋之星海洋之星 世界最大的紅寶石世界最大的紅寶石:卡門(mén)卡門(mén)露西亞紅寶石，斯密遜博物館（美露西亞紅寶石，斯密遜博物館（美國(guó)國(guó)家自然歷史博物館）收藏，是

4、目前展出的最大的優(yōu)質(zhì)刻國(guó)國(guó)家自然歷史博物館）收藏，是目前展出的最大的優(yōu)質(zhì)刻面紅寶石它重達(dá)克拉，是一顆無(wú)與倫比的寶石，卡門(mén)面紅寶石它重達(dá)克拉，是一顆無(wú)與倫比的寶石，卡門(mén)露西露西亞亞30年代來(lái)源于緬甸，以后顛沛輾轉(zhuǎn)于歐洲，年代來(lái)源于緬甸，以后顛沛輾轉(zhuǎn)于歐洲，80年代被美國(guó)年代被美國(guó)一位寶石收藏家收購(gòu)。一位寶石收藏家收購(gòu)。 拜耳（）拜耳（）18891892年提年提出拜耳法出拜耳法 拜拜耳耳法法工工藝藝流流程程苛性比值是指鋁酸鈉溶液中苛性比值是指鋁酸鈉溶液中Na2Ok與與Al2O3的分子比。的分子比。 1. 1. 苛性比值苛性比值( (k) ：322322645. 1OAlONaOAlONaKKK礦石

5、中可以溶出的礦石中可以溶出的Al2O3量與礦石中量與礦石中Al2O3量之比。量之比。2. 2. 氧化鋁溶出率氧化鋁溶出率%100)/(1)/(礦石礦石理SASAA 氧化鋁分解系統(tǒng)生產(chǎn)廠區(qū)外景氧化鋁分解系統(tǒng)生產(chǎn)廠區(qū)外景 232232232222Al OSiONa CONa O Al OSiOCO23232232Al ONa CONa O Al OCO23232232Fe ONa CONa O Fe OCO223222322222Na O Al OSiOCaONa O Al O SiOCaO SiO22TiOCaOCaO TiO2232223222Na O Al O SiOCaONa O Al O

6、CaO SiO回轉(zhuǎn)窯（旋窯）是一個(gè)有一定斜回轉(zhuǎn)窯（旋窯）是一個(gè)有一定斜度的圓筒狀物，斜度為度的圓筒狀物，斜度為33.5%，借助窯的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)促進(jìn)料在回轉(zhuǎn)窯借助窯的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)促進(jìn)料在回轉(zhuǎn)窯（旋窯）內(nèi)攪拌，使料互相混合、（旋窯）內(nèi)攪拌，使料互相混合、接觸進(jìn)行反應(yīng)。窯頭噴煤燃燒產(chǎn)接觸進(jìn)行反應(yīng)。窯頭噴煤燃燒產(chǎn)生大量的熱，熱量以火焰的輻射、生大量的熱，熱量以火焰的輻射、熱氣的對(duì)流、窯磚熱氣的對(duì)流、窯磚(窯皮窯皮)傳導(dǎo)等方傳導(dǎo)等方式傳給物料。物料依靠窯筒體的式傳給物料。物料依靠窯筒體的斜度及窯的轉(zhuǎn)動(dòng)在窯內(nèi)向前運(yùn)動(dòng)。斜度及窯的轉(zhuǎn)動(dòng)在窯內(nèi)向前運(yùn)動(dòng)。 22324422()Na O Al OH ONaAl OH22322

7、3222Na O Fe OH ONaOHFe O H O鋁電解（建議學(xué)時(shí)數(shù)：鋁電解（建議學(xué)時(shí)數(shù)：6學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）基本要求：本部分從鋁及其化合物的性質(zhì)、用途基本要求：本部分從鋁及其化合物的性質(zhì)、用途入手，講授鋁電解的原料、工藝、原理、電解槽的入手，講授鋁電解的原料、工藝、原理、電解槽的構(gòu)造以及鋁電解的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響因素；構(gòu)造以及鋁電解的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響因素；介紹鋁電解中炭陽(yáng)極的制備方法，介紹鋁電解質(zhì)體介紹鋁電解中炭陽(yáng)極的制備方法，介紹鋁電解質(zhì)體系的構(gòu)成、性質(zhì)和特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)本部分的學(xué)習(xí)，應(yīng)系的構(gòu)成、性質(zhì)和特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)本部分的學(xué)習(xí)，應(yīng)了解鋁電解的工藝，熟悉鋁電解槽的構(gòu)造，掌握鋁了解鋁電解的工藝，熟悉鋁電解槽的構(gòu)造，掌握鋁電解質(zhì)體系的構(gòu)成、性質(zhì)和特點(diǎn)以及影響鋁電解主電解質(zhì)體系的構(gòu)成、性質(zhì)和特點(diǎn)以及影響鋁電解主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的因素。要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的因素。 33AlFNaf33AlFNaf33AlFNafF2AlFAlFAlF3Na)(3NaF.AlFAlFNa43636363223232332363453236AlOAlOFOAl2FAlF3AlOFOAl2AlF3AlF3AlOFOAl4AlF32362326442NaFNaHCONa