冶煉鋁冰晶石作溶劑目錄
在冶煉鋁的過(guò)程中,冰晶石作為溶媒經(jīng)常被使用。冰晶石是一種含鋁硅酸鹽礦物,化學(xué)式為CaAl2Si2O8,具有很高的熔點(diǎn)和熱穩(wěn)定性。在冶煉鋁的過(guò)程中,將鋁礦石與冰晶石混合加熱,冰晶石溶解吸收部分雜質(zhì),同時(shí)提供鋁離子。通過(guò)電解等方法,可以將鋁離子還原為純鋁,在鋁的冶煉過(guò)程中起著重要的作用。
這不是溶劑,而是溶劑。冰晶石的六氟鋁酸根可以削弱氧化鋁的離子結(jié)合,降低熔點(diǎn)。
鋁冶煉應(yīng)用電解法純凈的氧化鋁熔點(diǎn)高(約2045℃),不易溶解,工業(yè)上以溶解的冰晶石(Na3AlF6)為溶劑,在1000℃左右溶解為液態(tài)冰晶石,以冰晶石和氧化鋁為熔解體,然后在電解槽中,以碳?jí)K作陰陽(yáng)兩極,進(jìn)行電解。
化學(xué)式:2al2o3 =通電= 4al + 3o2↑
在工業(yè)上生產(chǎn)鋁的唯一方法是霍爾?乙鋁電解法。
由美國(guó)的霍爾和法國(guó)的艾爾在1886年發(fā)明。
以氧化鋁為原料,以冰晶石(Na3AlF6)為溶解劑的電解質(zhì)在950-970℃的條件下電解的方法,將電解質(zhì)熔融體中的氧化鋁分解為鋁和氧,鋁在碳陰極上以液相形式析出氧氣在碳陽(yáng)極上以二氧化碳?xì)怏w的形式逃逸。
每生產(chǎn)1噸鋁會(huì)產(chǎn)生1.5噸二氧化碳,綜合耗電量約15000千瓦時(shí)。
工業(yè)鋁電解槽大致可分為側(cè)插陽(yáng)極自焙槽、上插陽(yáng)極自焙槽及預(yù)焙陽(yáng)極槽三種。
由于自焙槽技術(shù)電解過(guò)程功耗高,不利于環(huán)境保護(hù),自焙槽技術(shù)正在被淘汰。
根據(jù)需要從電解得到的鋁可以精煉得到高純鋁。
冰晶石是這樣工作的:
溶媒:冰晶石在鋁金屬的冶煉中起著溶媒的作用,它可以補(bǔ)充碳?jí)K和氯化鋁,可以穩(wěn)定地溶解在鋁金屬中。
熔化氧化鋁的冰晶石具有熔化氧化鋁不可缺少的性質(zhì)。
除溶解氧化鋁外,冰晶石還具有穩(wěn)定性好、不分解、不揮發(fā)、不潮解、不導(dǎo)電等特點(diǎn)。
提高磨具的強(qiáng)度。
冰晶石的作用是提高磨具的強(qiáng)度,由于冰晶石的熔點(diǎn)較低,磨削時(shí)磨削熱的作用促進(jìn)冰晶石熔融,防止砂輪堵塞,起到潤(rùn)滑作用,適應(yīng)磨削時(shí)不使用冷卻液的干法砂輪。
防止鋁的氧化。
因?yàn)楸拿芏缺热廴阡X低,所以冰晶石會(huì)浮在熔融鋁上防止氧化。
同時(shí),冰晶石-氧化鋁溶液的密度比筆筒溫度的鋁液密度低,它能更好地分離電解質(zhì)和鋁。
提高了冰晶石的熱穩(wěn)定性。
形成穩(wěn)定的雙晶組織,可顯著提高冰晶石的熱穩(wěn)定性,對(duì)減少冰晶石在使用過(guò)程中的變形起到重要作用。
提高冰晶石的耐磨性和韌性。
冰晶石的耐磨性和韌性是增加其壽命和性能的重要因素。
經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)冰晶石的耐磨性有了很大的改善,因此比原始冰晶石更具耐磨性和韌性。
這樣,冰晶石在受到磨損和破壞時(shí),不易磨損和斷裂,提高了冰晶石的使用壽命和性能。
因此,冰晶石在建筑和制造業(yè)中被廣泛使用。
節(jié)省電力。
冰晶石具有穩(wěn)定性好、不分解、不揮發(fā)、不潮解、熔點(diǎn)比鋁高、導(dǎo)電性好等特點(diǎn),因此能起到節(jié)約電力的作用。
提高防火性能。
因?yàn)榕c氧化鋁反應(yīng)生成致密耐高溫的冰晶,冰晶石提高了防火性。
這種冰晶對(duì)隔熱和隔音有效果,通過(guò)增加冰晶的厚度來(lái)提高耐火性。
改善了冰晶石的化學(xué)穩(wěn)定性。
我們可以通過(guò)改善冰晶石的化學(xué)穩(wěn)定性來(lái)提高它的性能和可靠性。
電解氧化鋁的加入還可以改善冰晶石的表面缺陷,形成緊密、完整、光滑的表面,減少冰晶石在使用過(guò)程中的磨損和滑動(dòng)。
通過(guò)這些改良,冰晶石在產(chǎn)業(yè)和建筑領(lǐng)域得到了更好的應(yīng)用。
Al2O3降低熔點(diǎn)
冰晶石可以降低Al2O3的熔點(diǎn),對(duì)于電解精煉使用冰晶石的人來(lái)說(shuō)非常重要。
冰晶石的加入使鋁的氧化還原反應(yīng)更加穩(wěn)定,降低鋁的融化溫度。
這有助于保證鋁的質(zhì)量和提高鋁產(chǎn)品的耐久性。