有色金属冶金学第一篇轻金属冶金一铝电解
有色金属冶金学 第一篇 轻金属冶金 ——铝电解
铝冶金的发展一、·化学法炼铝钾汞齐还原无水氯化铝钾还原氯化铝气体钠还原氯化铝气体电解法炼铝·冰晶石一氧化铝熔盐电解方案
一、铝冶金的发展 化学法炼铝 钾汞齐还原无水氯化铝 钾还原氯化铝气体 钠还原氯化铝气体 电解法炼铝 冰晶石－氧化铝熔盐电解方案 2
1883年美国布来德利（Bredley）提出了冰晶石-氧化铝熔盐电解的方案。1886年美国霍尔（CbarlesHall)）和法国埃鲁（PaulHeroult）2申请冰晶石-氧化铝熔盐电解法得到专利1888年8月拜尔获得了从铝土矿提取氧化铝方法的德国专利。3瑞士冶炼公司获得了廉价的电力。霍尔一埃鲁法，拜尔法以及廉价的电力三者推进了美国和欧洲的铝工业。以后其他各国相继采用冰晶石-氧化铝熔盐电解法
1. 1883年美国布来德利（Bredley）提出了冰晶石-氧化铝熔盐电 解的方案。 2. 1886年美国霍尔（Cbarles Hall）和法国埃鲁（Paul Heroult） 申请冰晶石-氧化铝熔盐电解法得到专利。 3. 1888年8月拜尔获得了从铝土矿提取氧化铝方法的德国专利。 4. 瑞士冶炼公司获得了廉价的电力。 霍尔－埃鲁法，拜尔法以及廉价的电力三者推进了美国和 欧洲的铝工业。 以后其他各国相继采用冰晶石-氧化铝熔盐电解法。 3
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二、铝电解概述2.1熔融电解质体系的导电机理及铝电解原理电解质熔融电解质体系的构成：电极、盛置电解质的容器。电极：炭素材料阳极气泡炭阳极电解质：冰晶石一氧化铝熔液一容器：电解槽冰晶石-氧化铝电解质的谦炭素阴极5
二、 铝电解概述 2.1 熔融电解质体系的导电机理及铝电解原理 熔融电解质体系的构成：电极、电解质、盛置电解质的容器。 电极：炭素材料 电解质：冰晶石－氧化铝熔液 容器：电解槽 5
电极分为阴极(C)和阳极(A)两种，它们分别与直流电源的负极(-)和正极（+）连接。电极表面附近双电层是电化学反应发生的场所，一、二类导体的界面。电极可由情性材料或活性材料构成，属于第一类导体（电子导电）。如果阳极不参与电化学反应，为惰性电极；阳极参与了电化学反应，则属于活性阳极
电极 分为阴极(C)和阳极(A)两种，它们分别与直流电源的负极(- )和正极(+)连接。 电极表面附近双电层是电化学反应发生的场所，一、二类 导体的界面。 电极可由惰性材料或活性材料构成，属于第一类导体（电 子导电）。如果阳极不参与电化学反应，为惰性电极；阳极 参与了电化学反应，则属于活性阳极。 6
电极材料一炭素材料铝工业上均采用炭素材料作电极一一炭阳极和炭阴极。在电解过程中，炭阴极原则上是不消耗的，炭阳极由于直接参与电化学反应而消耗。阳极的作用主要有两种：导电和参加电解时的化学反应
电极材料——炭素材料 铝工业上均采用炭素材料作电极——炭阳极和炭阴极。 在电解过程中，炭阴极原则上是不消耗的，炭阳极由于 直接参与电化学反应而消耗。 阳极的作用主要有两种：导电和参加电解时的化学反应。 7
电解质熔融盐电解质直接同电极接触，构成双电层。熔融电解质属于第二类导体（离子导电）由离子构成，除双电层区域外，整体呈电中性。铝工业采用熔融的电解质，温度高达800~1000°C的冰晶石溶液特点：需要高温，熔化成流动性好的电解质，具有良好的导电性和稳定性，能够溶解足够数量的氧化铝，可从中提取出铝来
熔融盐电解质直接同电极接触，构成双电层。熔融电解质属于 第二类导体（离子导电） 由离子构成，除双电层区域外，整体呈电中性。铝工业采用熔 融的电解质，温度高达800~1000°C的冰晶石溶液。 特点：需要高温，熔化成流动性好的电解质，具有良好的导电性 和稳定性，能够溶解足够数量的氧化铝，可从中提取出铝来。 电解质 8
铝电解槽·自焙阳极电解槽·上插槽旁插槽预焙阳极电解槽·连续型·间断型目前全世界预焙槽占70%，自焙槽占30%
铝电解槽 自焙阳极电解槽 上插槽 旁插槽 预焙阳极电解槽 连续型 间断型 目前全世界预焙槽占70%，自焙槽占30% 9
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