现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂,氧化铝作为溶质,以碳素体作为阳极,铝液作为阴极,通入强大的直流电后,在950℃-970℃下,在电解槽内的两极上进行电化学反应。
化学反应主要通过这个方程进行:2Al2O3+3C==4Al+ 3CO2。阳极:2O2ˉ+C-4eˉ=CO2↑ 阴极:3Al+3eˉ=Al。阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体,其中含有一定量的氟化氢等有害气体和固体粉尘。
电解铝一定要用冰晶石的原因为:
1、冰晶石不含比铝更正电性的元素,稳定性好,在一般条件下不分解、不挥发、不潮解,熔点高于铝,导电性好,节约电量等。
2、在电解温度下,冰晶石—氧化铝熔液的密度比铝液密度要小10%,故电解出来的铝液能沉积在电解液下面的阴极上,这样可减少铝的氧化损失,又大大简化了铝电解槽的结构;
3、能较好地溶解氧化铝,并且所构成的熔体可在纯冰晶石熔点以下进行电解;并且流动性较好。
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