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鋁的制備方法

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鋁的制備方法

發布日期:2021-01-13 作者:admin 點擊:1734

鋁是一種金屬元素,元素符號為Al,是一種銀白色輕金屬。有延展性。商品常制成棒狀、片狀、箔狀、粉狀、帶狀和絲狀。在潮濕空氣中能形成一層防止金屬腐蝕的氧化膜。鋁粉在空氣中加熱能猛烈燃燒,并發出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、鹽酸、氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液,難溶于水。相對密度2.70。熔點660℃。沸點2327℃。鋁元素在地殼中的含量僅次于氧和硅,居第三位,是地殼中含量最豐富的金屬元素。航空、建筑、汽車三大重要工業的發展,要求材料特性具有鋁及其合金的獨特性質,這就大大有利于這種新金屬鋁的生產和應用。 應用極為廣泛。

    2017年10月27日,世界衛生組織國際癌癥研究機構公布的致癌物清單初步整理參考,鋁制品在一類致癌物清單中。


    1854年,法國化學家德維爾把鋁礬土、木炭、食鹽混合,通入氯氣后加熱得到NaCl,AlCl?復鹽,再將此復鹽與過量的鈉熔融,得到了金屬鋁。1886年,美國的豪爾和法國的海朗特,分別獨立地電解熔融的鋁礬土和冰晶石(Na3AlF6)的混合物制得了金屬鋁,奠定了今后大規模生產鋁的基礎。

鋁以化合態的形式存在于各種巖石或礦石里,如長石、云母、高嶺石、鋁土礦、明礬時,等等。由鋁的氧化物與冰晶石(Na3AlF6)共熔電解可制得鋁,其主要反應過程如下:

從鋁土礦中提取鋁反應過程

  1. 溶解:將鋁土礦溶于NaOH(aq):Al2O3+ 2NaOH+3H2O= 2NaAl(OH)4(四羥基合鋁酸鈉)

  2. 過濾:除去殘渣氧化亞鐵(FeO)、硅鋁酸鈉等

  3. 酸化:向濾液中通入過量CO?:NaAl(OH)4+ CO? = Al(OH)3↓+ NaHCO3

  4. 過濾、灼燒 Al(OH)?:2Al(OH)? =高溫= Al?O?+ 3H?O

  5. 電解:


注:電解時為使氧化鋁熔融溫度降低,在Al?O? 中添加冰晶石(Na?AlF6)。不電解熔融AlCl3煉Al;原因:AlCl3是共價化合物,其熔融態導電性極差。


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