電解鋁工藝(編輯修改稿)
2025-02-04 22:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （冰晶石與氟化鹽）生產(chǎn) 鋁電解過(guò)程的主要原料 — Al2O3 鋁電解對(duì)其化學(xué)純度要求：216。 比鋁更正電性元素的氧化物（ Fe2O SiO TiO V2O5等）含量有要求；216。 比鋁負(fù)電性元素，如堿及堿土金屬等，電解時(shí)與氟化鋁反應(yīng)，使其損失，分子比改變；216。 水分也是有害成分，分解電解質(zhì)中氟化物，產(chǎn)生 HF。四、鋁電解原料（冰晶石與氟化鹽）生產(chǎn) 鋁電解過(guò)程的主要原料 — Al2O3 鋁電解對(duì)其物理性能要求： 具有吸水性小，活性大，粒度適宜，在電解質(zhì)中溶解性好等，同時(shí)要求能夠嚴(yán)密地覆蓋陽(yáng)極，以防止陽(yáng)極暴露在空氣中被氧化，保溫性能要好。 這些性質(zhì)主要取決于氧化鋁晶體的晶型、粒度和幾何形狀。 根據(jù)氧化鋁的物理性能不同，可分為砂狀、粉狀和中間狀。四、鋁電解原料（冰晶石與氟化鹽）生產(chǎn) 1 冰晶石生產(chǎn)工藝 Na3AlF6因外觀酷似冰而得名冰晶石，分為天然冰晶石和人造冰晶石，僅格陵蘭島有天然冰晶石，一般用人造冰晶石?！ ”a(chǎn)方法有：酸法、堿法、干法和磷肥副產(chǎn)法等， 其中酸法應(yīng)用最廣。四、鋁電解原料（冰晶石與氟化鹽）生產(chǎn) 1 冰晶石生產(chǎn)工藝 冰晶石酸法生產(chǎn)工藝：制酸、粗酸精制、制鹽（合成冰晶石）、成品過(guò)濾和干燥。制酸CaF2+H2SO4=2HF↑+CaSO4SiO2+4HF=SiF4 ↑+2H2OSiF4+2HF=H2SiF6H2SiF6+Na2CO3=Na2SiF6↓+H2O+CO2 ↑制鹽 Al(OH)3+6HF=H3AlF6+3H2O2H3AlF6+3Na2CO3=2Na3AlF6+3CO2 ↑ +3H2O 2 氟化鹽生產(chǎn)工藝四、鋁電解原料（冰晶石與氟化鹽）生產(chǎn)NaF：MgF2：CaF2:AlF3:四、鋁電解原料（冰晶石與氟化鹽）生產(chǎn) 2 氟化鹽生產(chǎn)工藝干法是生產(chǎn) AlF3的主要方法工藝特點(diǎn)： HF不用 H2O吸收，直接在流化床反應(yīng)器內(nèi)與固體Al(OH)3進(jìn)行氣固反應(yīng)，省去酸法中的制酸、精制，過(guò)濾和干燥等工序；優(yōu)勢(shì)： 簡(jiǎn)化工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約原料與燃料、改善環(huán)境。五、冰晶石 氧化鋁熔體的結(jié)構(gòu) 1 冰晶石的晶體結(jié)構(gòu)n Na3AlF6是離子型化合物；n 晶格以 AlF63原子團(tuán)構(gòu)成的立方晶格為基礎(chǔ)，且與Na(1)+, Na(2)+離子分別形成的兩個(gè)不同尺寸的體心立方晶格相互穿透形成屬?gòu)?fù)式晶格；n 晶型轉(zhuǎn)變序：?jiǎn)涡斌w心晶系 565℃ 立方體心晶系 880℃ 立方晶系五、冰晶石 氧化鋁熔體的結(jié)構(gòu) 2 冰晶石的熔體結(jié)構(gòu)Na3AlF6的熔化過(guò)程分兩步進(jìn)行：1） AlF63與 N a(1)+， N a(2)+間遠(yuǎn)程有序的打破： Ｎ a3AlF6?3Na++AlF632） AlF63八面體近程有序的打破（ AlF63 的分解）： AlF63?AlF4+2F AlF6?“AlF 3”+3F 2AlF63 ? Al2F115+F AlF63 ? AlF5+F 2AlF63 ? Al2F104+2F 2AlF63 ? Al2F93+3F五、冰晶石 氧化鋁熔體的結(jié)構(gòu) 3 冰晶石氧化鋁熔體的結(jié)構(gòu)熔體結(jié)構(gòu)研究方法： 先假定結(jié)構(gòu)模型，再用各種方法，如進(jìn)行熔體的熱力學(xué)計(jì)算、冰點(diǎn)降低值測(cè)定、拉曼光譜譜線(xiàn)分析和物理化學(xué)性質(zhì)測(cè)定，按質(zhì)量作用定律加以演算，確認(rèn)假定離子存在與否；所提出的離子模型有二十余種，還有爭(zhēng)議，可分為兩大類(lèi)： AlO型離子和 AlOF型離子 （ 簡(jiǎn)單鋁氧氟離子模型、鋁氧氟離子的橋式結(jié)構(gòu)、締合或復(fù)合鋁氧氟離子） ；其它：– 因添加劑引入的新離子，如 Ca2+、 Mg2+、 Li+等；– 次生絡(luò)離子
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