铝的工业制法
发布日期：2013-04-22 09:12 浏览量：1545
铝的工业制法
1854年，法国化学家德维尔把铝矾土、木炭、食盐混合，通入氯气后加热得到NaCl，AlCl?复盐，再将此复盐与过量的钠熔融，得到了金属铝。这时的铝十分珍贵，据说在一次宴会上，法国皇帝拿破仑独自用铝制的刀叉，而其他人都用银制的餐具。泰国当时的国王曾用过铝制的表链；1855年巴黎国际博览会上，展出了一小块铝，标签上写到：“来自粘土的白银”，并将它放在最珍贵的珠宝旁边。1889年，俄国沙皇赐给门捷列夫铝制奖杯，以表彰其编制化学元素周期表的贡献。1886年，美国的豪尔和法国的海朗特，分别独立地电解熔融的铝矾土和冰晶石的混合物制得了金属铝，奠定了今天大规模生产铝的基础。
铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里，如长石、云母、高岭石、铝土矿、明矾时，等等。由铝的氧化物与冰晶石（3NaF·AlF?）共熔电解可制得铝，其主要反映过程如下：
从铝土矿中提取铝反应过程
①溶解：将铝土矿溶于NaOH（aq)Al2O3+ 2NaOH ==== 2NaAlO2（偏铝酸钠）+ H2O
②过滤：除去残渣氧化亚铁(FeO)、硅铝酸钠等
③酸化：向滤液中通入过量CO2 .NaAlO2+ CO2+ 2H2O ==== Al(OH)3↓+ NaHCO3
④过滤、灼烧 Al(OH)3 2Al(OH)3==高温== Al2O3+ 3H2O
⑤电解：2Al2O3(l)==通电== 4Al + 3O2↑
注：电解时为使氧化铝熔融温度降低，在Al2O3 中添加冰晶石(Na3AlF6)
注：不电解熔融AlCl3炼Al 原因：AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电。
1．从整个工艺流程看，可分成提纯和冶炼两个阶段
2．NaOH溶解铝土矿的目的是溶解氧化铝
3．两次过滤的作用是除去杂质和分离Al（OH）3
4．把滤液酸化的作用是生成Al（OH）3
5．流程中用二氧化碳而不用盐酸的原因是Al（OH）3可溶解在过量的HCl中
6．将过滤后的白色固体灼烧，生成了Al2O3 2Al（OH）3 Al2O3+3H2O
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