铝的制造过程？

铝的制造过程？

一般产品都是浇铸，压铸，拉伸，挤压成形。前俩种，可以做比较复杂的工艺，后俩种，有一定的生产局限。

铝电解生产流程

现代铝工业生产采用冰晶石――氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝是溶质被溶解，以碳素作为阳极（预焙阳极块），铝液作为阴极，通入直流电流后，在940℃～970℃下，电解槽两极上进行电化学反应，即电解。阳极产物主要是二氧化碳，和一氧化碳气体，但其中含有一定量的氟化氢（HF）等有害气体和固体粉尘，须对阳极气体进行净化处理，除去有害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从槽内抽出，送往铸造车间，在混合炉内净化澄清之后，浇注成铝锭，或生产成线坯，型材等。其生产工艺流程图如下图3－1：
氧化铝 氟化铝 碳阳极

直流电
阳极气体

铝 液
废气排空 返
电
解
槽

载氟氧化铝

铝 锭
合金、线坯
图3－1 铝电解生产工艺流程图
第二节 铝电解生产原辅材料

1. 氧化铝：
氧化铝通常称为“铝氧”，是一种白色粉状物，熔点为2050℃，沸点为3000℃，真密度为3.6g/cm3。它的流动性好，不溶于水，能溶解在熔融的冰晶石中。它是铝电解生产的中的主要原料。
氧化铝在电解生产中的作用是：a. 不断地补充电解质中的铝离子，使其浓度保持在一定的范围内，保证电解生产的持续进行；b.氧化铝覆盖在电解质壳面上可以起到良好的保温作用，覆盖在阳极炭块的氧化；c.在烟气净化系统中充当吸附剂，用来吸附阳极气体中的氟化氢（HF）气体。
在化学纯度方面，要求氧化铝中杂质含量和水份要低。因为氧化铝中那些电位正于铝元素的氧化物，例如SiO2(二氧化硅)和Fe2O3(氧化铁)，在电解过程中会被铝还原，或者优先于铝离子在阴极析出。析出的硅、铁，进入铝内，降低铝的品位，而那些电位负于铝元素的氧化物，如Na2O、CaO（氧化钙）会分解冰晶石，一是引起氟化盐消耗，二是增加铝中的氢含量，三是产生氟化氢气体，污染环境。P2O3（五氧化二磷）会影响电流效率。氧化铝的化学成分要求见表3-1。

表3-1 我国氧化铝质量标准（YB814-75）

等级
代号 化学成份（％）
Al2O3含量
不少于 杂质含量不大于
SiO2 Fe2O3 Na2O 灼碱
一级
二级
三级
四级
五极
六级 Al2O3—1
Al2O3—2
Al2O3—3
Al2O3—4
Al2O3—5
Al2O3—6 98.6
98.5
48.4
98.3
98.2
97.8 0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.15 0.03
0.04
0.04
0.05
0.05
0.06 0.50
0.55
0.60
0.60
0.60
0.70 0.8
0.8
0.8
1.0
1.0
1.2
除化学成分外，中心下料预焙槽对氧化铝的物理性能也有特殊要求:
a. 具有较小的吸水性，在电解质中溶解性好；
b．粒度适宜，加料时飞扬损失少，能严密地覆盖在阳极炭块上，防止阳极在空气中氧化；
c. 保温性能好，活性大，从而能有效地吸收HF气体。
d. 安息角：35～38°。
根据氧化铝的物理性能不同，可分为三类：砂状、粉状和中间状，下表3－2列出三种氧化铝的特性。

表3-2 不同类型氧化铝的特性

氧化铝类型 安息角（°） 灼 减（％） 累 计 （％）
-44μm -74μm
砂 状
中间状
粉 状 30
40
45 1.0
0.5
0.5 5 -15
30-40
50-60 40-50
60-70
80-90

工业上，用电解三氯化铝