有色金属冶金学第一篇轻金属冶金—铝精炼
有色金属冶金学 第一篇 轻金属冶金 ——铝精炼 1
一、原铝、精铝与高纯铝原铝（Primaryaluminum)：又称一次铝，是通过融盐电解法生产的铝熔体，即从电解槽内吸出的铝液，纯度为99.5～99.85%。纯铝（aluminum)：铝含量最少为99.90%，并且其它任何元素的含量不超过规定的界限值的金属铝，实质上也就是原铝。中国有些铝厂如包头铝业有限公司可以生产99.90%的原铝精铝（Refinedaluminum)：用特殊治炼方法获得的纯度不小于99.95%的金属铝，主要方法有三层液铝电解法、偏析法和化学法高纯铝（Highpurealuminum)：选用精铝做原料，得到杂质质量分数不超过1X10-6的高纯铝。主要用区域熔炼法，也可用有机铝化合物电解和区域熔炼相结合的方法制取
一、原铝、精铝与高纯铝 原铝（Primary aluminum)：又称一次铝，是通过融盐电解法 生产的铝熔体，即从电解槽内吸出的铝液，纯度为99.5~99.85%。 纯铝（ aluminum)：铝含量最少为99.90%，并且其它任何元素 的含量不超过规定的界限值的金属铝，实质上也就是原铝。中国有些 铝厂如包头铝业有限公司可以生产99.90%的原铝。 精铝（Refined aluminum)：用特殊冶炼方法获得的纯度不小于 99.95%的金属铝，主要方法有三层液铝电解法、偏析法和化学法。 高纯铝（High pure aluminum)：选用精铝做原料，得到杂质质 量分数不超过1X10-6的高纯铝。主要用区域熔炼法，也可用有机铝化 合物电解和区域熔炼相结合的方法制取。 2
1. 1原铝的质量来源：杂质T1.原料带入；硅、铁、铜操作工具和阳极棒溶入；2钠、钙、磷、硼内衬破损和炉帮熔化；3非金属槽前扫入物。4措施：2经常保持低温操作，减少杂物熔化中2.严格操作，避免铁质工具和其它杂物熔入槽内；控制原料品质。3
杂质 1. 硅、铁、铜 2. 钠、钙、磷、硼 3. 非金属 1. 来源： 1. 原料带入； 2. 操作工具和阳极棒溶入； 3. 内衬破损和炉帮熔化； 4. 槽前扫入物。 2. 措施： 1. 经常保持低温操作，减少杂物熔化； 2. 严格操作，避免铁质工具和其它杂 物熔入槽内； 3. 控制原料品质。 3 1.1 原铝的质量
杂质Na+主要由共同放电所致。一部分进入炭素内衬，引起其破损，另一部分进入阳极区硅、铁、铜再氧化，降低电流效率；钠、钙、磷、硼2Ca主要由CaF所致；3.非金属P主要来自氧化铝。一部分P,O.被铝还原为低价氧化物，而后又在阳极上氧化为高价氧化物，因此循环积累并影响电流效率。另一部分被还原为元素P，其中大部分进入气体，少量入铝；B使铝发脆并降低电导率，且在原子反应堆时影响中子束速度
1. Na+主要由共同放电所致。一部分进入炭素 内衬，引起其破损，另一部分进入阳极区 再氧化，降低电流效率； 2. Ca主要由CaF2所致； 3. P主要来自氧化铝。一部分P2O5被铝还原为 低价氧化物，而后又在阳极上氧化为高价 氧化物，因此循环积累并影响电流效率。 另一部分被还原为元素P，其中大部分进入 气体，少量入铝； 4. B使铝发脆并降低电导率，且在原子反应堆 时影响中子束速度。 杂质 1. 硅、铁、铜 2. 钠、钙、磷、硼 3. 非金属 4
杂质氢：1）主要来自原料氧化铝中的水份；2）阳极炭氢化合物热分解而生硅、铁、铜成的氢，一部分在阳极氧化，而后钠、钙、磷、硼2在阴极还原：3）部分氢气溶解于铝3.3非金属中，余者返回阳极生成H,O，造成F损失。氧化铝：主要来自槽底沉淀：炭化铝：主要是炭扩散到铝液中而在电解温度下生成Al,C3。搅动铝液加入溶剂、过滤铝液有利于将此从铝液中分离。5
氢：1）主要来自原料氧化铝中的水 份；2）阳极炭氢化合物热分解而生 成的氢，一部分在阳极氧化，而后 在阴极还原；3）部分氢气溶解于铝 中，余者返回阳极生成H2O，造成F 损失。 氧化铝：主要来自槽底沉淀； 炭化铝：主要是炭扩散到铝液中而 在电解温度下生成Al4C3 。搅动铝液、 加入溶剂、过滤铝液有利于将此从 铝液中分离。 杂质 1. 硅、铁、铜 2. 钠、钙、磷、硼 3. 非金属 5