冰晶石制取鋁目錄
實(shí)驗(yàn)室如何制取鋁,及應(yīng)注意事項(xiàng)
用冰晶石來(lái)制造鋁。
冰晶石是一種重要的礦石,可以用來(lái)制造像鋁一樣的金屬。是工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的原料之一。
冰晶石的發(fā)現(xiàn)和開(kāi)采。
冰晶石最初是在地下礦床中發(fā)現(xiàn)的,其開(kāi)采工藝不斷優(yōu)化,現(xiàn)在已經(jīng)可以有效提取。
冰晶石的提煉過(guò)程。
冰晶石中含有鋁的化合物,經(jīng)過(guò)熔煉、還原等工藝步驟,最終可以得到純凈的鋁。
鋁的應(yīng)用。
鋁作為輕量、耐腐蝕的金屬,在航空航天、汽車(chē)、建筑等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。
結(jié)語(yǔ)
冰晶石是一種工藝復(fù)雜的鋁,為現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展提供了重要的支撐,鋁作為一種重要的材料,在各個(gè)領(lǐng)域不斷發(fā)揮著重要的作用。
2al嗎?O嗎?= 4al + 3o嗎?(反應(yīng)條件:電解,催化劑是熔融冰晶石)
1854年,法國(guó)化學(xué)家德維爾將鋁、炭、食鹽混合,通入氯氣后加熱得到NaCl, AlCl?我們把它和過(guò)量的鈉熔化,制造出了鋁。
1886年,美國(guó)的豪威爾和法國(guó)的海蘭托分別獨(dú)立熔融了鋁和冰晶石(Na?AlF嗎?)的混合物可以制造鋁金屬,奠定了今后大量生產(chǎn)的基礎(chǔ)。
擴(kuò)展資料。
用途:是。
鋁的表面有致密的氧化物保護(hù)膜,所以不易受腐蝕,被用于化學(xué)反應(yīng)器、醫(yī)療器械、冷凍裝置、煉油裝置、石油和天然氣管道等。
鋁粉具有銀白色光澤(一般金屬呈粉狀時(shí)顏色多為黑色),常來(lái)做涂料,俗稱銀粉、銀漆,保護(hù)鐵制品不被腐蝕,且美觀。
鋁在氧氣中燃燒放出大量的熱和耀眼的光。常用于制造爆炸混合物。例如,鋁炸藥(硝酸銨、木炭粉、鋁粉、黑煙和其他可燃性有機(jī)物的混合物)、燃燒混合物(例如,使用鋁熱劑和來(lái)攻擊不易燃燒的目標(biāo)、坦克和大炮等照明混合物(例如硝酸鋇68%,鋁28%,明膠4%)等。
從鋁土礦中提取鋁。
鋁土礦溶解NaOH(aq): Al?O嗎?+ 2naoh + 3h嗎?O= 2naal (OH)嗎?(四羥基氧化鋁酸鈉)。
過(guò)濾:去除渣酸化亞鐵(FeO)、硅酸鈉等。
過(guò)量CO:濾液中入過(guò)量嗎?: NaAl(OH)嗎?+ CO嗎?= Al(OH)嗎?是NaHCO嗎?是。
過(guò)濾,燒制Al(OH)嗎?: 2al (OH)嗎?高溫= Al嗎?O嗎?+ 3h嗎?O。
電解:2al嗎?O嗎?(l) =通電= 4al + 3o嗎?是↑。
注:為了降低電解時(shí)氧化鋁熔融溫度,Al?O嗎?中添加冰晶石(Na?AlF嗎?)是。
不會(huì)電解熔融嗎?是AlCl煉Al;原因:是AlCl嗎?是共有化合物,其熔化狀態(tài)導(dǎo)電性非常差。
參考資料來(lái)源:百科-氧化鋁
參考資料來(lái)源:百科-鋁
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。
實(shí)驗(yàn)室很少自己制作鋁,一般使用電解法。
鋁電解生產(chǎn)可分為側(cè)插陽(yáng)極棒自焙槽、上插陽(yáng)極棒自焙槽和預(yù)焙陽(yáng)極槽。
鋁電解工藝流程:現(xiàn)代鋁工業(yè)生產(chǎn)采用冰晶石—氧化鋁鹽電化解法。
以熔融冰晶石為溶媒,氧化鋁為溶質(zhì),碳體為陽(yáng)極,鋁液為陰極,通過(guò)強(qiáng)直流電后,在950℃-970℃時(shí)在電解槽內(nèi)的兩極上進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng),即電解。
化學(xué)反應(yīng)主要以2al2o3 + 3c == 4al + 3co2的公式進(jìn)行。
陽(yáng)極由石墨制作:2 o 2光光+ c ?4 e光光= co 2↑陰極:e光光al 3 + 3 =阿爾。
陽(yáng)極產(chǎn)物主要是二氧化碳和一氧化碳?xì)怏w,其中包括一定量的氟化氫等有害氣體和固體粉塵。
為了保護(hù)環(huán)境和人類健康,對(duì)陽(yáng)極氣體進(jìn)行凈化處理,去除有害氣體和粉塵后進(jìn)入大氣。
陰極產(chǎn)物為鋁液,鋁液通過(guò)真空包從槽內(nèi)抽出,送入鑄造廠,在保溫爐內(nèi)凈化澄凈后,制成鋁錠或直接加工成線坯型材等。
這個(gè)方程式很重要:2al2o3 + 3c -通電→4al + 3co2↑。
陽(yáng)極:2氧光光+ c ?4 e光光= co 2↑
陰極:e光光al 3 + + 3 = al