有色冶金概论 铝冶金ppt课件.ppt

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1、安徽工业大学•冶金与资源学院有色金属冶金概论轻有色金属铝冶金学安徽工业大学•冶金与资源学院有色金属冶金概论在有色金属之中，轻金属发展较晚，十八世纪末被陆续发展后，十九世纪初才得以分离为单独的金属本世纪才开始工业生产。然而轻金属的生产迅速，铝的产量在1956年超过了铜，跃居有色金属之首，成为产量仅次于钢铁的金属。安徽工业大学•冶金与资源学院有色金属冶金概论轻金属元素的性质比重小，还与它们的物理化学性质和冶炼技术有许多共同的特点有关：①与氧、卤族元素、硫和碳的化合物都非常稳定，②在电化次序表上，都是负电性很强的元素。不能

2、用碳直接还原其氧化物来制取金属。轻金属的冶炼方法：熔盐电解法金属热还原法安徽工业大学•冶金与资源学院有色金属冶金概论在轻金属中最重要和最有代表性的是铝和镁。地壳中含量最多的金属元素是；Al安徽工业大学•冶金与资源学院有色金属冶金概论第一节绪论1.1铝冶金的历史19世纪初，法国皇帝拿破仑三世，为显示自己的富有和尊贵，命令官员给自己制造一顶比黄金更名贵的王冠——铝王冠。在举行宴会时，只有他使用一套铝质餐具，其他人只能用银制餐具。即使在化学界，铝也被看成最贵重的。英国皇家学会为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献，不惜重金制作了

3、一只铝杯，赠送给门捷列夫。安徽工业大学•冶金与资源学院有色金属冶金概论3Na+AlCl3（熔融）3NaCl+Al一定条件1886年，美国霍尔和法国埃鲁用电解法冶炼得到铝2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑通电法国的德维尔于1854年制得铝氧化铝的熔点（2054℃）很高，直接加热使其溶化需要消耗很大的能量。霍尔和埃鲁最重要的突破是找到了助熔剂冰晶石(Na3AlF6)，使氧化铝熔融温度降低，减低了能耗，大大降低了生产铝的成本。电解铝方法的发明德国的沃勒于1827年发现铝安徽工业大学•冶金与资源学院有色金属冶金概论铝冶金发

4、展概况有关铝的文字记录最早出现于公元一世纪罗马作家盖斯·普利纽斯（GaiusPlinius）的论文集。但是，铝的问世应是1825年。至今虽然为时不长，但铝冶金发展较快。1746年Pott从明矾制取了纯的氧化铝（Alumina）1825年丹麦化学家奥斯特(Orested)用钾汞还原无水氯化铝，得到一种灰色的金属粉末，在研磨时呈现金属光泽，但当时未能加以鉴定。安徽工业大学•冶金与资源学院有色金属冶金概论1827年德国化学家韦勒（F.Wohler）先用钾汞齐，后来用钾还原无水氯化铝制得少量细微的金属颗粒，1845年，他把氯

5、化铝气体通过熔融的金属钾表面，得到金属铝珠，并测定了铝的密度和部分性质1854年法国的一位小学教师戴维尔(H.S.Deville)用钠还原NaCl·AlCl3混合盐也得到金属铝，并在法国进行小规模生产。随后罗西和别凯托夫分别用钠和镁还原冰晶石炼铝成功，并用此方法建厂炼铝。应用化学法炼出的金属铝总共约200吨。安徽工业大学•冶金与资源学院有色金属冶金概论1854年法国的德维尔Deville和德国人本生Bunsen各自独立使用炭电极在陶瓷容器内电解NaAlCl4制得了少量铝，直到1876年，这种方法才得以实现。安徽工业大

6、学•冶金与资源学院有色金属冶金概论1886年美国霍尔（Hall）和法国埃鲁特（Heroult）不约而同地提出了利用冰晶石-氧化铝熔盐电解法炼铝的专利，开创了电解法炼铝阶段。Hall认为氧化铝是炼铝的适当原料，唯一的问题是要寻找一种适宜的熔剂，因为氧化铝的熔点很高。所以他系统地研究了各种熔剂，进行试验，一直到冰晶石为止。而埃鲁特则相反，自从电解纯冰晶石熔液得到铝之后，为了寻找炼铝原料他先添加了NaCl-AlCl3络合盐，但由于NaCl-AlCl3易水解，故改用氧化铝。安徽工业大学•冶金与资源学院有色金属冶金概论1888

7、年美国匹兹堡电解厂开始用冰晶石-氧化铝熔盐电解法炼铝。瑞士冶炼公司也在同时采用该法炼铝。以后，其他各国也相续采用电解法炼铝，法国于1889年，英国1890年，德国1898年，奥地利1899年，挪威1906年，意大利1907年，西班牙1927年，前苏联1931年，中国1938年。与化学法炼铝相比，电解法成本较低，而且产品质量好。安徽工业大学•冶金与资源学院有色金属冶金概论1.2现代铝工业辅助环节：炭素电极制造氟盐生产从铝土矿提取纯氧化铝用冰晶石-氧化铝熔盐电解法生产金属铝铝加工三个主要生产环节安徽工业大学•冶金与资源学

8、院有色金属冶金概论铝土矿生产氧化铝纯氧化铝电解制铝原铝精炼拜耳法烧结法拜耳－烧结联合法铝的生产方法精铝安徽工业大学•冶金与资源学院有色金属冶金概论1.3铝的性质和用途物理性质银白色比重小:2.7g/cm3导电性好:26~35(10-4·–1·cm-1)导热性好:~0.50(cal/cm·S·K)良好的延展性和其合金的高比強度抗腐蚀性易着色..