您所在的位置：
上海有色 >
有色金属产品库 >
原铝精炼的方法
原铝精炼的方法
原铝的精炼
2019-03-04 16:12:50
现代大型预焙电解槽产出的原铝纯度有所进步，可直接产出特一号铝，但铝含量也只抵达99.8%。有些部门对铝的质量要求很高，如无线电器材、照明反射镜、纶出产反响器、储酸罐、食物包装材料等方面要求铝含量大于99.97%～99.996%的精铝；有的时分还要99.999%（5N）的高纯铝和99.999%（6N）以上的超纯铝。这就要对原铝进行精粹。
从电解槽中取出的铝液保温静置几小时让固体夹杂物（氧化铝、炭和等）和夹藏的融盐充沛与铝液分层，然后通入氮气和的混合气（90%N2＋10%Cl2），除掉悬浮的氧化物、碳化物及溶解的气体。钠、镁、锂、钙等生动金属一起也被除掉，得到工业铝。电工用的铝，还要用含硼的合金来处理，以除掉那些严重影响电导率的杂质元素（如钛、钒、锆）。
精铝通过原铝精粹取得，精粹的办法有三层液融盐电解法、凝结提纯法及有机溶液电解法。常用三层液融盐电解法。高纯铝则要用精铝通过区域熔炼才干得到。
一、三层液电解精粹
1901年Hoopes创造的三层液电解法因精粹体系由三层熔体组成而得名。阳极熔体由待精粹原铝和加剧剂（30%Cu＋70%Al）组成，它的密度大（3.3～3.7g/cm3）而居基层；中间为密度2.6～2.8g/cm3的电解质（氟化物或氯氟化物）；最上层为精粹所得的精铝，密度为2.3g/cm3，它与石墨阴极相触摸，成为实践阴极。
（一）三层液电解精粹的原理
三层液电解精粹是使用阳极可溶的溶体进行电化学冶金的进程。阳极合金中的铝失掉电子，进行电化学溶解，为成Al3＋、Na＋、F－、Cl－、AlF3－6、AlF－4的电解质，在外加是电压的推进下抵达阴极，Al3＋又在阴极上得到电子而不定时原成铝。即：
在阳极 Al（合金）－3e→Al3＋
在阴极 Al3＋＋3e→Al（液）
在阳极，比铝更正电性的杂质Fe、Ca、Si等不发生电化学溶解，留在阳极合金中；比铝更负电性的杂质进入电解质，如Na2＋、Ca2＋、Mg2＋等不能在阴极上分出，留于电解质中，然后抵达精粹的意图。假如电解质自身含比铝更正电性的杂质，就会在阴极上分出，因而电解质应选用纯的质料，并在母液槽中进行预电解铲除比铝更正电性的杂质。
电解进程中，铝在阳极溶解、阴极分出。这个电化学进程理论上为齐型电池，只耗费很少的电能（0.04～0.045V）。因为存在显着的浓差极化（0.35～0.40V），再加上为了避免阳极原铝分散到阴极下降了阴极铝的纯度而进步电解质水平，电解质压降很大，就需求5.5V的槽电压。此外电解进程中没有气体发生，也没有阳极效应。
（二）三层液电解精粹的阳极合金
三层液电解精粹对阳极合金的要求为：熔融合金的密度应大于电解质的密度；合金的熔点要低于电解质的熔点；铝在合金中的溶解度要大，合金元素应该比铝更正电性。
工业上用铜作阳极合金，当合金中的铜含量达33%～45%时，溶点为550～590℃，密度为3.2～3.5g/cm3，彻底能够满意上述要求。假如阳极合金中的铝含量下降至35%～40%时，合金的熔点会急剧升高，高于料室温度时就凝结（料室温度比槽内低30～40℃）。有必要定时向槽内补加原铝。
（三）电解质
三层液电解精粹对电解质的要求为：熔融电解质的密度应介于阳极合金与精铝的之间；电解质中不含比铝更正电性的元素；导电性能好，熔点不宜过火高于铝的溶点，蒸发性小，不吸水也不水解。现在工业电解质有两大类：氟氯化合物和纯氟化合物。
两类电解质的NaF/AlF3摩尔比对熔体的初晶点、密度、电导率都有影响。氟氯化合物电解质的最低熔点在NaF/AlF3摩尔比为1.8邻近。在工业使用范围内，其熔点和密度都比纯氟化物的低，但电导率稍差。增加锂盐能够下降电解质的初晶点、进步电导率。氟氯化合物纯氟化合物AlF3 25%～27%AlF3 35%～48%NaF 13%～15%NaF 18%～27% BaCl2 50%～60% CaF2 16% NaCl 5%～8%BaF2 18%～35%
（四）三层液电解精粹的正常作业
三层液电解精粹的正常操作包含：出铝、弥补原铝、增加电解质、整理与替换阴极和捞渣等。关于17～40kA的精粹槽，用真空抬包出铝。操作是先耙去精铝上面的电解质薄膜，将套有石墨筒的吸管刺进精铝层，抽真空汲取精铝。弥补原铝的量接近于出精铝的量，因而出铝后要及时弥补原铝。一般参加液态原铝，拌和阳极合金熔体，使原铝均匀分布。电解时电解质会蒸发和生成槽渣而丢失，需求弥补。一般在出铝后，用专门的石墨管往电解质层中补加电解质溶体，坚持原有的电解质水平。精粹时，石墨阴极底沾有反响生成的Al2O3渣或结壳，电阻增大，需定时（15天）逐一整理。整理时不停电，应赶快操作。跟着电解的进行，阳极合金中的杂质Si、Fe等累积，抵达必定时期就饱满分出大晶粒合金，需求定时清合金渣，坚持阳极合金洁净。
（五）三层液电解精粹的技术参数和经济指标
由表1可见，三层液电解精粹铝的能耗很高，比原铝出产高出3～5kW·h/kg（铝）。首要是为了取得纯度铝有必要进步极距，避免阳极合金分散到阴极。
表1 三层液电解精粹的首要技术参数和经济指标主 要 技 术 参 数经 济 指 标电流强度/kA
槽电压（作业电压）/V
电解质温度/℃
电解质水平/cm
阳极合金水平/cm
阴极铝水平/cm
阳极合金中Cu浓度/%
电流密度/A·cm－220～75
5.5～6.0
760～810
12～15
25～35
12～16
30～40
0.57～0.70原材料耗费量/kg·t－1（铅）
氯化
氟盐（按F计）
石墨
原铝
铜
阴极电流效率/%
电能耗费/kW·h·kg－1（铝）
35～40
16～21
12～13
1020～1030
10～14
96～98
直流17～18
沟通18～19 虽然三层液电解精粹铝的阴极产品坐落最上层，但电解质对阴极有杰出的湿润，构成一层薄膜覆盖住精铝液表面，免遭空气中的氧氧化；电解温度低（750～800℃），比铝的熔点高11℃，铝的溶解量小；极距高（8～12cm）；电解液与阴极铝液之间密度差大（0.3～0.4g/cm3），分层清楚，避免了铝的溶解；电解时没有阳极效应，电解质相对平稳，铝的夹藏丢失量显着减小，铝电解精粹的电流效率很高。
二、凝结提纯法
因为三层液电解精粹铝的能耗高，促进了产量大、能耗低的凝结提纯法的研讨。液固两相都互溶的相平衡图指出，彻底互溶的液体在冷凝时，固体和液体的组成是不同的。只要将这种固溶体逐渐冷却，就可将某种组分富集于固相应或液相之中，抵达别离或提纯的意图。凝结提纯法就是使用这一原理来进行的，有定向法、分步提纯法和区域熔炼法三种工艺。
某杂质元素在铝固相中的浓度和液相中的浓度之比叫做分配系数。分配系数小于1的杂质在液相中富集；分配系数大于1的杂质在固相中富集。分配系数等于1的杂质不能在液相或固相中富集。定向提纯法就是通过熔融铝液的冷凝将杂质留在溶液中一起凝结分出较纯的铝，较纯的铝再进行熔融后冷凝就可得到高纯铝。明显定向提纯法只能除掉分配系数小于1的杂质。
分步提纯法就是先在溶融铝中参加硼，使某些杂质（分配系数大于1的杂质）和硼构成不溶于铝液的硼化物沉渣，弄清别离出铝液，再进行定向凝结提纯。分步提纯法得到的铝既除掉了分配系数大于1的杂质，又除掉了分配系数小于1的杂质，得到更纯的铝。
区域溶炼法就是将铝锭进行部分溶化定向提纯，通过屡次定向提纯，杂质富集于两头，切除端部后就得到纯铝。区域熔炼法既除掉了分配系数大于1的杂质，又除掉了分配系数小于1的杂质，得到更纯的高纯铝。
三、有机溶液电解法
有机溶液电解法就是用与的合作物作电解质、原铝作阳极、纯铝作阴极，在100℃以下电解。得到高纯铝，电流效率达99%，槽电压为1～1.5V，得到的高纯铝用酸浸洗后在高纯石墨坩埚中熔化，铸成条锭。有机溶液电解法的能耗比三层液电解精粹铝的能耗低得多。
有机溶液电解法还处于工业试验阶段，首要的问题是阳极泥接受、电解槽加热、保温文电解质用氮气维护。
世界精炼铜及原铝消费量
2019-01-08 09:52:46
原铝、铝合金及铝材的生产方法
2018-12-28 15:58:44
目前工业生产原铝的唯一方法是霍尔－埃鲁铝电解法。由美国的霍尔和法国的埃鲁于1886年发明。霍尔－埃鲁铝电解法是以氧化铝为原料、冰晶石（Na3AlF6）为熔剂组成的电解质，在950－970℃的条件下通过电解的方法使电解质熔体中的氧化铝分解为铝和氧，铝在碳阴极以液相形式析出，氧在碳阳极上以二氧化碳气体的形式逸出。每生产一吨原铝，可产生1.5吨的二氧化碳，综合耗电在15000kwh左右。 工业铝电解槽大体上可以分为侧插阳极自焙槽、上插阳极自焙槽和预焙阳极槽三类。由于自焙槽技术在电解过程中电耗高、并且不利于对环境的保护，所以自焙槽技术正在被逐渐淘汰。目前全球原铝年产量约为2800万吨，我国的原铝年产量约为700万吨。 必要时可以对电解得到的原铝进行精炼得到高纯铝。目前的铝合金生产方法主要以熔配法为主。由于铝及其合金具有优良的可加工性能，所以通过锻、铸、轧、冲、压等方法生产板、带、箔、管、线等型材。
粗金要精炼，精炼的方法
2019-03-04 16:12:50
由化金泥取得的粗金，含金量可达15～37%，最高也不超越50%。膏蒸馏后炼出的粗金含金在50～70%左右。重砂炼得的粗金含金量可达80～92%。由于粗金中含杂质较多，因而需求进一步精粹。 精粹办法有： 1.火法精粹，将鼓入熔融金液中，使银及其它金属变成氯化物而除掉。因而办法产品质量不稳定，劳动条件又差，所以现在已很少运用。 2.化学精粹法：这是一种广泛应用的办法。其中有硝酸法、硫酸法、法等三种办法。产品中的金含量可达98～99.9%。 3.电解精粹法，此法分两步进行，第一步是银电解，第二步是金电解精粹。此办法产品中含金高达99.99%。
金的精炼方法
2019-03-06 09:01:40
金的精粹是指除掉金中的杂质、产出纯金的进程。在金提取进程中得到的粗金产品，除金和银之外，还含有不同量的铜、铅、锑、锡、铋或铂、钯等，需通过进一步精粹处理。金精粹的质料是各式各样的，分来自原生资源和再生资源，化学成分动摇较大。金的精粹办法有火法熔炼法、化学法、溶剂萃取法、电解精粹法。
一、火法熔炼法
火法熔炼法也称为坩埚熔炼法，是别离和提纯金的陈旧办法。有共熔法、食盐共熔法、硝石氧化熔炼法、氯化熔炼法等。由于劳动强度大、环境条件差、出产功率低、产品纯度不高以及原材料耗费大等，因此近代已很少运用。
二、化学精粹法
化学精粹法是选用化学办法除掉杂质以提纯金，首要用于某些特殊质料或特定的流程中。例如，有浓硫酸浸煮法、硝酸分银法、分金法、草酸复原精粹法等。有时也作为电解精粹前的一种预处理法。
三、溶剂萃取法
溶剂萃取法是为习惯电子工业对金纯度越来越高的要求而开展起来的。从20世纪60年代以来开展很快，1971年加拿大世界镍公司阿克纯（Acton）精粹厂用二丁基卡必醇（dibutyl Carbito，全称为二乙二醇二丁醚，简称DBC，分子式C12H26O3），从氯化物溶液中萃取金。1980年该厂又用二丁基卡必醇、二异辛基硫醚和磷酸三丁酯接连萃取别离金、铂、钯，取得纯度99.99%的制品金。1983年我国金川有色金属公司冶炼厂也功地投产二丁基卡必醇萃取别离金、铂、钯的工艺。上海冶炼厂和邵阳冶炼厂相继运用仲辛醇从铜阳极泥的氯化物溶液中萃取别离金。萃取法提纯金的功率较高、习惯性较强、工序和返料少、产品纯度高、出产周期较短。现在工业上萃取用的原液，多为金与铂族金属的混合溶液，金在溶液中均以金氯酸根方式存在。为确保有较高的经济效益，工业上溶剂萃取法所用的含金原液的金浓度一般为1～10g/L之间。
金的萃取剂品种许多，包含中性、酸性或碱性有机溶剂，如醇类、醚类、酯类、胺类、酮类、含磷和含硫有机试剂均可作为金的萃取剂。金与这些有机萃取剂能构成安稳的合作物并溶于有机相，这就为Au3＋的萃取别离提供有了利条件。但由于与金伴生的一些元素往往会与金一道萃取进入有机相，然后降低了萃取的选择性；加之金的合作物较安稳，要将它从有机相中反萃出来比较困难。因此，在金的萃取别离和反萃取方面展开了很多的研讨与开展作业。除了上述的二丁基卡必醇、二异辛基乙酰胺（N503）、、异癸醇、混合醇、与长碳链的脂肪醚、磷酸三丁酯与十二烷的混合液、磷酸三丁酯与的混合液等从氯化物溶液中萃取别离与金铂族金属的作业。关于从碱性溶液、硫代硫酸盐溶液以及酸性溶液中萃取别离金，则首要重视于有机磷类、胺类以及石油亚砜类萃取剂。
四、电解精粹法
此法是现在金的首要精粹办法，其特点是劳动条件好，操作安全，出产功率高，原材料耗费少，产品纯度高和安稳，并能归纳收回铂族金属。一般金泥熔炼产出的金、银合金和经电解银后得到的含金阳极泥，均需进一步富集和精粹。例如，银电解后所得的阳极泥一般含金25%～45%，通过富集使含金达85%以上，再用电解法精粹得出纯金产品。富集办法有硝酸蒸煮法和加银电解法。前者是运用金在硝酸中的不溶性，使金与其他金属别脱离；后者是在银电解阳级泥中配入一些银粉，铸成含金35%左右的银阳极，再进行电解。加银电解产出的阳极泥含金可达90%，铸成粗金阳极进行了金电解精粹。
金电解精粹是以粗金作阳极，用纯金片作阴极，用金的氯化合作物水溶液和游离作电解液，金的电解精粹进程能够近似地表明为：
阴极（纯金）∣HCl，HAuCl4，H2O∣阳极（粗金）
金电解精粹常选用非对称脉动电流或选用直流电周期反向电解的办法，以消除阳极钝化。由于电解精粹时银溶解后当即会与电解液中的氯离子作用，生成氯化银附着在阳极上，形成阳极钝化。金电解精粹分出的阴极金，经洗刷处理后，熔铸成分量11～13kg的金锭产品。在金电解精粹时，贵金属锇、铱、铑、钌进入阳极泥，铂和钯进入溶液，可别离进行收回。金电解精粹的一般技能条件为：电解液含AuCl3250～500g/L，HCl150～200g/L，电解液温度50～70℃，阴极电流密度400～700A/m2，槽电压0.4～0.8V，同极中心距80～120mm，沟通与直流的电流强度比为（1.5～2.0）∶1，阴极电流功率95%。金电解槽用耐酸材料制成，为避免含金溶液的漏损，在电解槽外需有保护套槽。
为满意电子工业的特殊需要，例如运用含金纯度高达99.999%（5N）的金及其合金材料作内引线和球焊料等，能够选用二次电解精粹的办法制备出5N高纯金，不只除杂质的作用好，并且处理流程短、操作简洁。
世界原铝产量
2019-01-08 09:52:48
世界原铝产量 千吨 国家和地区 2004年1-12月 2005年8月 2005年9月 2005年10月 欧洲小计 8836.6 764.3 740.4 749.5 其中：法国 451.2 38.0 37.0 37.0 希腊 166.6 14.0 13.0 13.0 德国 667.8 56.0 54.0 54.0 冰岛 271.3 22.9 22.7 22.9 意大利 195.4 15.8 15.8 15.8 荷兰 326.3 28.7 28.7 28.7 罗马尼亚 218.5 20.6 20.6 20.6 俄罗斯 3593.7 309.3 298.0 310.2 挪威 1321.7 118.0 115.0 110.9 西班牙 397.5 33.4 3 2.0 32.0 英国 359.6 31.2 30.5 30.1 非洲小计 1712.6 148.9 143.4 149.9 其中：埃及 216.0 20.8 20.0 20.9 莫桑比克 547.1 46.6 45.8 46.8 南非 863.6 73.4 69.4 74.1 亚洲小计 9557.5 968.6 970.9 973.0 其中：巴林 523.8 67.5 72.0 72.0 印度 860.9 78.8 76.9 76.9 伊朗 203.2 19.4 19.4 19.4 印尼 240.8 21.7 20.7 21.5 塔吉克斯坦 358.1 32.7 31.9 33.3 中国 6589.0 687.4 689.0 689.0 阿联酋 683.0 53.5 53.5 53.5 美洲小计 7469.7 672.3 646.3 671.2 其中：加拿大 2592.2 258.4 247.9 256.8 美国 2516.9 208.1 199.3 207.5 阿根廷 272.1 22.9 22.0 23.1 巴西 1457.4 130.1 126.3 130.5 委内瑞拉 631.1 52.8 50.8 53.3 大洋洲小计 2245.4 191.3 188.6 188.6 其中：澳大利亚1895.0 161.7 161.7 161.7 新西兰 350.4 29.6 26.9 26.9 世界合计 29821.8 2745.4 2689.6 2732.2
原铝、铝合金铝板及铝材的生产方法
2018-12-29 16:56:50
目前工业生 产原铝的唯一方法是霍尔－埃鲁铝电解法。由美国的霍尔和法国的埃鲁于1886年发明。霍尔－埃鲁铝电解法是以氧化铝为原料、冰晶石（Na3AlF6）为熔 剂组成的电解质，在950－970℃的条件下通过电解的方法使电解质熔体中的氧化铝分解为铝和氧，铝在碳阴极以液相形式析出，氧在碳阳极上以二氧化碳气体 的形式逸出。每生产一吨原铝，可产生1.5吨的二氧化碳，综合耗电在15000kwh左右。
工业铝电解槽大体上可以分为侧插阳极自焙槽、上插阳极自焙槽和预焙阳极槽三类。由于自焙槽技术在电解过程中电耗高、并且不利于对环境的保护，所以自焙槽技术正在被逐渐淘汰。目前全球原铝年产量约为2800万吨，我国的原铝年产量约为700万吨。
必要时可以对电解得到的原铝进行精炼得到高纯铝。目前的铝合金铝板生产方法主要以熔配法为主。由于铝及其合金铝板具有优良的可加工性能，所以通过锻、铸、轧、冲、压等方法生产板、带、箔、管、线等型材。
铝和铝合金熔体的精炼除氢方法
2019-02-28 09:01:36
本发明是由一套表里管组成的铝和铝合金熔体的脱氢设备。内管材料为固体电解质透氢陶瓷，内管外壁涂敷有多孔的导电层，外管由普通高温耐火材料制成。精粹脱氢时金属熔体流过内管，表里管间流过惰性气体或空气，并在金属熔体和内管外壁电层间施加一直流脉冲电场，然后完成熔体的去气除氢。 1.由一套表里管组成的铝和铝合金熔体脱氢设备，其间内管材料为固体电解质透氢陶瓷，并在其外壁涂敷有多孔的导电层。外管材料为普通高温耐火材料。精粹脱氢时内管通入铝或铝合金熔体，表里管间通入能携带走或水气用的载气。精粹进行时向金属熔体和内管外壁导电层施加一直流脉冲电场，金属熔体衔接电源正极，内管外壁导电层衔接电源负极。
世界粗铜原铝产量
2019-01-08 09:52:46
世界粗铜原铝产量粗铜产量（千吨）原铝产量（千吨）国家和地区200320042005国家和地区200320042005欧洲小计
其中：奥地利
比利时
保加利亚
波兰
俄罗斯
芬兰
德国
挪威
西班牙
瑞典
南斯拉夫
非洲小计
其中：南非
赞比亚
亚洲小计
其中：印度
伊朗
日本
印尼
哈萨克斯坦
乌兹别克斯坦
中国
菲律宾
韩国
美洲小计
其中：加拿大
美国
巴西
智利
墨西哥
秘鲁
大洋洲小计
澳大利亚3004.5
65.1
120.2
215.3
584.1
790.0
150.6
494.1
35.9
290.3
215.0
17.5
479.1
127.4
320.4
4582.7
252.0
96.0
1516.1
247.4
431.9
82.0
1379.2
111.6
410.0
3292.2
456.9
539.0
219.6
1542.4
220.1
314.2
435.03077.9
59.1
129.6
227.1
580.5
850.0
151.6
541.2
35.6
224.3
235.6
20.4
468.8
118.0
320.4
4741.5
252.0
173.4
1465.4
211.6
445.1
84.9
1502.9
108.0
390.0
3346.5
476.2
542.0
219.6
1517.6
271.0
320.1
443.03051.8
52.2
129.6
240.1
516.0
850.0
156.0
541.2
38.7
284.2
208.1
20.4
489.8
137.6
320.4
5005.3
252.0
210.4
1517.8
275.0
426.8
104.0
1604.8
108.0
390.0
3434.6
471.9
531.1
219.6
1559.9
330.2
322.0
410.0欧洲小计
其中：法国
希腊
德国
冰岛
意大利
荷兰
罗马尼亚
俄罗斯
挪威
西班牙
英国
非洲小计
其中：埃及
莫桑比克
南非
亚洲小计
其中：巴林
印度
伊朗
印尼
塔吉克斯坦
中国
阿联酋
美洲小计
其中：加拿大
美国
阿根廷
巴西
委内瑞拉
大洋洲小计
其中：澳大利亚
新西兰8424.9
443.1
165.0
660.8
265.9
191.4
282.8
195.6
3477.7
1192.4
389.1
342.7
1427.9
194.6
407.4
732.7
8184.4
526.0
798.8
171.9
197.3
319.4
5546.9
536.0
7772.0
2791.9
2704.5
271.9
1380.6
605.5
2191.4
1857.0
334.48835.6
451.2
165.6
667.8
271.3
195.4
326.3
218.5
3593.7
1321.7
397.5
359.6
1712.6
216.0
547.1
863.6
9657.3
523.8
860.9
203.2
240.8
358.1
6688.8
683.0
7469.7
2592.2
2516.9
272.1
1457.4
631.1
2245.4
1895.0
350.48985.4
442.3
165.0
662.4
272.4
192.9
340.7
243.6
3647.1
1376.5
394.2
368.5
1752.3
243.8
553.7
851.1
11137.9
708.3
942.4
231.9
252.3
379.6
7806.0
722.0
7767.9
2894.3
2480.4
270.7
1498.5
624.0
2251.6
1903.0
348.6
什么叫做铝精炼
2019-01-14 13:50:17
铝精炼(refining of aluminium) 除去工业纯铝的杂质，产出精铝或高纯铝的过程。一般工业纯铝是指用冰晶石-氧化铝熔盐电解法在工业铝电解槽中生产出来的铝，又称为原铝，其纯度为99．5%～99．8%，这是大宗的铝产品，广泛应用于国民经济的各个部门。但在一些特殊领域内需要使用纯度更高的铝，其中包括精铝，其纯度为99．99%；以及高纯铝，其纯度达到99．999%或更高。通常用铝三层液电解精炼法制取精铝；而高纯铝制取则通常用定向凝固法、区域熔炼法、有机溶液电解法，或几种方法联合并用的精炼方法。
钨精矿计价方法
