一般称为冰晶石-氧化铝熔盐电解法
最初铝是用化学法制备,用钾钠之类来还原,所以非常昂贵
原因是氧化铝熔点非常的高,无法用常规电解还原钾钠盐制备钾钠的方法来制备铝,后来科学家发现氧化铝可以在较低的温度下溶解于熔融的冰晶石,后拉就发展了电解法制铝的技术。
在铝土矿中制备氧化铝粉,然后把氧化铝溶解在熔融的,包含冰晶石以及如氟化钠等的一些添加剂的溶液中,用碳作为电极通直流电,这样单质铝就会在阴极被还原出来,碳阳极氧化,产生二氧化碳。
一般称为冰晶石-氧化铝熔盐电解法最初铝是用化学法制备,用钾钠之类来还原,所以非常昂贵原因是氧化铝熔点非常的高,无法用常规电解还原钾钠盐制备钾钠的方法来制备铝,后来科学家发现氧化铝可以在较低的温度下溶解于熔融的冰晶石,后来就发展了电解法制铝的技术。在铝土矿中制备氧化铝粉,然后把氧化铝溶解在熔融的,包含冰晶石以及如氟化钠等的一些添加剂的溶液中,用碳作为电极通直流电,这样单质铝就会在阴极被还原出来,碳阳极氧化,产生二氧化碳。1.SR炼铝法。据报道,这是一种非电解的还原熔炼法。设想使用容易得到的、金属工业生产过程中产生的一种废物作为还原剂,将三氧化铝还原成金属铝。报道说,热力学数据表明,在有催化剂/减速剂(decelerator)存在的条件下,采用已经经过证实的现代化技术,使用这个方法炼铝,可以大大降低炼铝的能源消耗。据说,生产铝的单位耗能量是9200kWh/t。由于这个生产过程不需要碳素材料,铝厂无需建碳素厂,从而消除了碳素厂生产对环境所造成的一切污染。报道说,此工艺流程既可以连续生产,也可以间歇生产。
2.SplitHybrid炼铝法。报道说,这是将SR炼铝法的原理叠加
到现有的霍尔一埃洛特炼铝方法上形成的新方法。此方法的特点是:和现在的电解铝工艺相比,现有的电解铝生产是将氧化铝的熔融和电解还原在同一个电解槽内进行,而SplitHybrid方法是将氧化铝熔融
与还原分别在两个反应器内进行。先在一个反应器内将氧化铝和电解质及助熔剂经电热熔化,然后将熔化的氧化铝电解质转移到另一个反应器内,将氧化铝还原成金属铝。在熔体中加入SR炼铝法使用的还原剂,可以减少阳极效应,降低阳极消耗,提高氧化铝还原率,进而提高生产率。
二、两种炼铝方法比较
热力学可行性。报道说,各种作业温度下的热力学参数表明,使用SR炼铝法是完全可行的;至于SplitHybrid炼铝法,因为是对现有的电解铝方法进行改进,热力学参数都是经过证明了的,除了特殊的情况需要在现场进行特殊研究之外,其它无需再做验证。一旦建立起工业生产流程,就可以更精确地计算出可产生的效益。
能源需求。SR炼铝方法的能源需求量如表1所示。报道说,SplitHybrid炼铝方法的单位能源消耗,估计比现有经过安装了降低成本的阳极电解槽能耗还低5%-15%。由于随着吨铝生产时间的减少和生产率的提高,意味着能耗的降低和生产成本的下降。
环境的影响。报道说,SR炼铝法是一个对环境友好的方法,它不产生氟化物那样的危害性;由于不需要碳素厂,因此,不会产生碳素厂那些散发物和尘埃污染环境,这也可以降低生产成本。至于SplitHybrid炼铝法对环境的影响,则主要体现在生产厂的单位产量生产所需要的时间缩短了,阳极消耗降低了而受益。2100433B