Способ приготовления алюминия

- Mar 21, 2020-

В 1854 году французский химик Девиль смешал боксит, древесный уголь и поваренную соль, нагревал его с газообразным хлором, чтобы получить двойную соль NaCl, AlCl2, а затем плавил эту двойную соль с избытком натрия, чтобы получить металлический алюминий. В 1886 году Зал Соединенных Штатов и Французский Гайрант независимо друг от друга электролизировали смесь расплавленного боксита и криолита (Na3AlF6), чтобы получить металлический алюминий, заложив основу для крупномасштабного производства алюминия в будущем.

Алюминий существует в различных породах или рудах в сложном состоянии, таких как полевой шпат, слюда, каолинит, боксит, квасцы и т. Д. Алюминий можно получить из оксида алюминия и криолита (Na3AlF6) путем совместного плавления и электролиза. Основной процесс реакции заключается в следующем:

Реакционный процесс извлечения алюминия из бокситов

Растворение: растворение боксита в NaOH (водн.): Al2O2 + 2NaOH + 3H2O = 2NaAl (OH) 4 (тетрагидроксиалюминат натрия)

Фильтрация: удаление остатков оксида железа (FeO), алюмосиликата натрия и др.

Подкисление: пропускать избыток CO₂ в фильтрат: NaAl (OH) 4+ CO₂ = Al (OH) ₃ ↓ + NaHCO₃

Фильтрация и сжигание Al (OH) ₃: 2Al (OH) ₃ = высокая температура = Al₂O₃ + 3H₂O

Электролиз: 2Al₂O₃ (л) = под напряжением = 4Al + 3O₂ ↑

Примечание: чтобы снизить температуру плавления оксида алюминия во время электролиза, добавьте криолит (Na₃AlF₆) к Al₂OAl. AlCl не плавится электролитически для получения Al; Причина: AlCl является ковалентным соединением, и его электропроводность в расплавленном состоянии чрезвычайно плохая.