金属铝及其制品培训资料

基本概念铝银白色轻金属。有延展性。商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。铝粉和铝箔在空气中加热能猛烈燃烧，并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，难溶于水。相对密度2.70。熔点660℃。沸点2327℃。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素。航空、建筑、汽车三大重要工业的发展，要求材料特性具有铝及其合金的独特性质，这就大大有利于这种新金属铝的生产和应用。应用极为广泛。根据铝的成分可分三类：高级纯铝99.93~99.999；工业高纯铝99.85~99.9；工业纯铝98~99.7。电解铝就是通过电解得到的铝。现代电解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，（950℃以上有可能形成热槽）在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解。电解铝生产过程铝电解工艺流程：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，既电解。化学反应主要通过这个方程进行：2Al2O3==4Al3O2。阳极：2O2ˉ-4eˉ=O2↑阴极:Al33eˉ=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。为保护环境和人类健康需对阳极气体进行净化处理，除去有害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝液，铝液通过真空抬包从槽内抽出，送往铸造车间，在保温炉内经净化澄清后，浇铸成铝锭或直接加工成线坯.型材等。铝的性能及其用途电解铝主要用于生产各种不同用途的铝加工材。铝材在生活中的应用非常广泛。应用的最多的两个领域是房地产和汽车。举些常见的例子，如铝合金门窗、烟箔、食品包装所用铝箔、铝塑复合板、铝电子箔等等。铝回收率可达到90%以上。而且再生铝生产过程中的耗电量不到电解铝的5%。因此，也就是说铝进行相当多次的回收再利用，且耗能低。(1)铝的密度很小，仅为2.7g/cm3，虽然它比较软，但可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其合金。例如，一架超音速飞机约由70%的铝及其合金构成。船舶建造中也大量使用铝，一艘大型客船的用铝量常达几千吨。(2)铝的导电性仅次于银、铜，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。(3)铝是热的良导体，它的导热能力比铁大3倍，工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。(4)铝有较好的延展性(它的延展性仅次于金和银)，在100℃～150℃时可制成薄于0.01mm的铝箔(aluminumfoil)。这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等，还可制成铝丝、铝条，并能轧制各种铝制品。(5)铝的表面因有致密的氧化物保护膜，不易受到腐蚀，常被用来制造化学反应器、医疗器械、冷冻装置、石油精炼装置、石油和天然气管道等。(6)铝粉具有银白色光泽(一般金属在粉末状时的颜色多为黑色)，常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被腐蚀，而且美观。(7)铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光，常用于制造爆炸混合物，如铵铝炸药(由硝酸铵、木炭粉、铝粉、烟黑及其他可燃性有机物混合而成)、燃烧混合物(如用铝热剂做的炸弹和炮弹可用来攻击难以着火的目标或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸钡68%、铝粉28%、虫胶4%)。(8)铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等。铝还用做炼钢过程中的脱氧剂。铝粉和石墨、二氧化钛(或其他高熔点金属的氧化物)按一定比率均匀混合后，涂在金属上，经高温煅烧而制成耐高温的金属陶瓷，它在火箭及导弹技术上有重要应用。(9)铝板对光的反射性能也很好，反射紫外线比银强，铝越纯，其反射能力越好，因此常用来制造高质量的反射镜，如太阳灶反射镜等。(10)铝具有吸音性能，音响效果也较好，所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也采用铝。综上所述，电解铝的用途在建筑业上，由于电解铝(electrolyticaluminum)在空气中的稳定性和阳极处理后的极佳外观而受到很大应用；在航空及国防军工部门也大量使用铝合金材料；在电力输送上则常用高强度钢线补强的铝缆；集装箱运输、日常用品、家用电器、机械设备等都需要大量的铝。电解铝上下游上游：铝土矿中国是铝土矿进口大国，2014年中国氧化铝产量占全球氧化铝产量的45.6%，2014年之前铝土矿海运贸易主要集中在印尼和澳大利亚，禁令后格局发生了很大变化，渠道多元。我国铝土矿主要来源于印尼、澳大利亚和印度，其余的来源于斐济、巴西、马来西亚、圭亚那、几内亚、牙买加。铝土矿是铝氧、陶瓷、耐火工业的天然原料，我国已探明储量25亿吨，占世界总储量2.4%，每年开采量占世界总开采量8%。建国后，国家先后在铝土矿资源丰富的山西阳泉、贵州贵阳、河南渑池建立了铝土矿原料生产基地，满足了当时国民经济建设快速发展的需求，同时也积累了铝土矿原料生产的经验和教训。改革开放后，民营企业得到迅猛发展，铝土矿原料产量大幅增加，但一直以煅烧天然块料为主，资源利用差，能耗高，污染严重。下游：房地产电解铝产业在建筑、电子电力行业和交通运输方面应用非常广泛，这些行业是电解铝产品消费的需求大户和主导者，电解铝现状电解铝锭报盘指标