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工业冶炼铝的流程
日期:2020-03-03 21:45  作者:admin  来源:本站

  工业冶炼铝的流程_能源/化工_工程科技_专业资料。?你知道吗? 地壳中含量最 多的金属元素 是铝; 一、铝的存在: 铝元素占地壳总量的7.73%,是地壳中 含量最多的金属元素。 铝元素在自然界以 化合态形式存在铝土 铁钙钠钾镁 氧 矿(主要成

  ?你知道吗? 地壳中含量最 多的金属元素 是铝; 一、铝的存在: 铝元素占地壳总量的7.73%,是地壳中 含量最多的金属元素。 铝元素在自然界以 化合态形式存在铝土 铁钙钠钾镁 氧 矿(主要成分为Al2O3, 14.55% 49.13% 还有少量的Fe2O3, SiO2等杂质)是铝元 铝7.73% 硅 素在地壳中的主要存 26% 在形式之一。 全铝车身一直是奥迪最引以为傲的造车技 术之一,硬铝的重量不到同体积钢的三分之 一,且全铝车身的硬度、强度、耐久度都远 高于钢制车身。 交流与讨论 列举你所熟悉的铝制品。 “铝的趣史” ? 在19世纪,法兰西第二共和国总统拿破仑三世, 珍藏着一套铝制的餐具,平时舍不得用,直到国 宴时才拿出来炫耀一番,以体现王者气派。 ? 1855年,在巴黎 万国博览会上,展出了一小块 铝,标签上写道:“来自黏土的白银”。这一小 块铝与当时最珍贵的珠宝并排陈列展出。 ? 1889年,伦敦化学会把铝合金制的花瓶和杯子作 为贵重的奖品赠给著名化学家门捷列夫,以表彰 他不朽的业绩。 铝的冶炼史 ? 1885年,在美国首都华盛顿特区落成的华盛顿纪念碑上的顶帽也 是用金属铝制造的。 ? 因为在19世纪,铝是一种珍贵的金属。人们最初得到的铝粒如同 珍宝,它的价格同黄金相当。因为从铝矿石中把铝提炼出来,是 极其困难的。 ? 1884年,在美国奥伯林学院化学系,有一位叫做查尔斯·马 丁·霍尔的青年学生。当时他只有二十一岁。一次,他听一位教 授说:“不管谁能发明一种低成本的炼铝法,都会出人头地。” 这使霍尔意识到只有探索廉价的炼铝方法,才能使铝被普遍应用。 ? 霍尔采用瓷坩埚,碳棒(阳极)和自制电池,对氧 化铝,即精制的氧化铝矿进行电解。1886年2月的 一天,他终于看到小球状的铝聚集在阴极上。霍尔 此时异常激动,带着他第一次获得的一把金属铝球 去见他的教授。后来,这些铝球竟成为“王冠宝 石”,至今仍珍存在美国制铝公司的陈列厅中。 ? 廉价炼铝方法的发明,使铝这种在地壳中含量约占 8%的元素,从此成了为人类提供多方面重要用途的 材料。而发明家霍尔,当时还不满23周岁。 基础知识 铝铝元土素在地壳中的主要存 在于 矿Al中2O,3 其主要成分是Fe2O3、 S,iO2 还含有少量的 。 铝土矿 交流与讨论 若给你一块铝矿石, 要想从中提取铝,你首 先要对这块矿石做哪些 处理? 工业冶炼铝的流程 铝土矿 二氧化碳 铝 溶解 过滤 酸化 过滤 灼烧 电解 NaOH溶液 残渣 滤液 制取纯净的Al2O3 H2O 电解Al2O3 1、溶解:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 问题一:NaOH溶解铝土矿后,滤液中的主 要成分是什么? 2、过滤:除去Fe2O3、SiO2杂质 3、酸化:通入过量的CO2气体。 问题二:把滤液酸化的作用是什么? NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 4、过滤:得到Al(OH)3固体。 5、灼烧:2Al(OH)3=Al2O3+3H2O 6、电解: 通电 2Al2O3 == 4Al+3O2↑ 思考:我们在酸化的时候用到的是CO2气 体,那么可不可以用HCl呢? 碳酸酸性很弱,所以Al(OH)3不会溶解,但会溶于强 酸,所以不能用盐酸等强酸酸化。 两性氧化物:既能和酸,又能和碱反应的氧 化物。代表:Al2O3 资料卡 铝的再生-“新世纪材料的亮点” 再生铝又称二次铝,是目前废物界最 有价值的材料。现在世界每年从废铝回收 的铝量约为400万吨,相当于每年铝产量 的25%左右。与以铝土矿为起点相比,生 产1吨再生铝合金能耗仅为新铝的2.6%, 并节省10.5吨水,少用固体材料11吨,比电 解铝时少排放CO291%,少处理废液、废 渣1.9吨。 练一练 1. 从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应 中,属于氧化还原反应的是: ( D ) A.铝土矿溶于NaOH溶液中 B.偏铝酸钠溶液的酸化 C.灼烧氢氧化铝固体 D.电解熔融的氧化铝 练一练 2. 下列既能与酸反应,又能与碱反应的 氧化物是( B ) A. NaHCO3 B.Al2O3 C. CuO D. CO2 巩固与练习 3.下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是 ( C) A.铝土矿中的铝元素是以化合态存在的,需用 化学方法把铝元素变成游离态 B.提炼过程中,先将铝土矿净化提取氧化铝,再 进行冶炼 C.可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来 D.冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似, 可用 电解法 巩固与练习 4.下列属于碱性氧化物的是( B ) 属于酸性氧化物的是( A ) 属于两性氧化物的是( C ) A.CO2 B.Fe2O3 C. Al2O3 D.CO 5.将二氧化碳通入下列溶液中,最终一定会 有沉淀的是( c ) A.氢氧化钠溶液 B.澄清石灰水 C.偏铝酸钠溶液 D.氯化钙溶液 练一练 6. 铝及其化合物因其有优良的性能决定了具有 下列用途: ①制包装糖果和食品用的铝箔 ②制易拉罐 ③制电线电缆 ④制备牙膏皮 ⑤制炊具 ⑥铝合金门窗 ⑦制飞机构件 (1)由铝的良好的延展性决定的是 ①②③④ (2)由铝的良好的导电导热性决定的是 ③⑤ (3)由铝的合金的密度小,强度高,抗腐蚀 能力强的性质决定的是 ⑥⑦ (4)铝元素在人体中积累可使人慢性中毒,在 食品污染源中加以控制的是 ①②④⑤ 巩固与练习 7.电解熔融的氧化铝制取金属铝,若有 0.3mol电子发生转移,则理论上能得到 金属铝多少克?需氧化铝多少摩尔? 分析: 得12e- 2Al2O3 电解 4Al+3O2↑ 由上述知: 失12e- 2Al2O3 ~ 4Al ~ 转移电子12 2mol 108g 12mol nAl2O3 mAl 0.3mol nAl2O3 = 0.05mol mAl =2.7g ? 小知识 铝与人体健康 ? 许多科学家经过研究发现,老年性痴呆症与铝 有密切关系。同时还发现,铝对人体的脑、心、 肝、肾功能都有损害。因此,世界卫生组织于 1989年正式将铝确定为食品污染物而加以控 制。提出成年人每天允许铝摄入量为60 mg。 如经常吃油条、粉丝、油饼等油炸食品,喝铝 罐装饮料等,或是经常食用铝制炊具炒出的饭 菜,都会使人的摄铝量增加,从而影响脑细胞 功能,最新线上赌博官网导致记忆力下降,思维能力迟钝。 本课小结: 1、铝的存在形式 2、工业炼铝的流程。

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