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電化鋁是通過電解鋁礬石溶液制取鋁金屬的工藝,下面簡要介紹電化鋁的生產(chǎn)工藝。
電化鋁的生產(chǎn)工藝主要包括礦石處理、電解鋁的制取和鋁的精煉三個(gè)主要步驟。
首先是礦石處理,將選擇的鋁礬石礦石進(jìn)行破碎、磨礦,然后通過浮選、過濾等工藝進(jìn)行選礦處理,分離出含鋁成分較高的石英石,以及含有Al2O3和Fe2O3等金屬氧化物的鋁礬石粉末。
然后是電解鋁的制取,將鋁礬石粉末與氫氟酸反應(yīng),生成氫氟鋁酸。然后將氫氟鋁酸溶解在熔融的氧化鋁和氟化鋁混合物中,通過電解法制取鋁金屬。這個(gè)過程中,將氧化鋁溶解在電解質(zhì)中,通過電流在陽極上生成氧氣,陰極上還原生成鋁金屬。同時(shí),鋁礬石溶液中的雜質(zhì)金屬氧化物也會經(jīng)過還原反應(yīng),生成氣體或沉淀物,從而凈化鋁礬石溶液。
最后是鋁的精煉,將電解所得的鋁金屬進(jìn)行熔煉。首先是鋁液的攪拌,通過強(qiáng)力機(jī)械攪拌將鋁液內(nèi)的氣泡和雜質(zhì)盡可能排除。然后進(jìn)行脫氫處理,通過在鋁液中通入氫氣,將鋁液中的氧化鋁、氨等雜質(zhì)還原為Al2O3和NH3,然后通過過濾等工藝將雜質(zhì)除去。接下來是粗煉,通過添加一定的銅、鎳、鋰等金屬合金溶液,可以提高鋁的強(qiáng)度和硬度。最后是精煉,將粗煉的鋁液在真空條件下進(jìn)行高溫加熱,使其中的雜質(zhì)揮發(fā)出去,進(jìn)一步提高純度。
總的來說,電化鋁的生產(chǎn)工藝包括礦石處理、電解鋁的制取和鋁的精煉三個(gè)主要步驟。通過這些步驟,可以從鋁礬石中提取出純度較高的鋁金屬,并進(jìn)一步提高純度和性能。這個(gè)工藝具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),正廣泛應(yīng)用于鋁工業(yè)中。