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生产制造解说素材《金属铝如何生产》在日常生活中,铝制品随处可见。家里的铝合金门窗,不仅美观大方,还具有良好的密封性和耐候性,能有效隔绝外界的噪音与温度变化;轻巧耐用的铝制锅具,导热快,让烹饪变得更加高效,本片将介绍金属铝生产的全过程。
开采出来的铝土矿要经过选矿,去除杂质,提高品位。随后进入氧化铝制备环节,目前主要采用拜耳法,用苛性钠溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝,得到铝酸钠溶液,与残渣分离后,降低温度,加入氢氧化铝作晶种,经长时间搅拌,铝酸钠分解析出氢氧化铝,洗净并在高温下煅烧,便得氧化铝成品。析出氢氧化铝后的溶液称为母液,蒸发浓缩后可循环使用。
接下来就是关键的电解过程,以氧化铝为原料,采用冰晶石 - 氧化铝熔盐体系作为电解质,在电解槽中,氧化铝在碳阳极和液态铝阴极之间发生氧化还原反应,生成铝和氧气。电解槽是铝电解工艺的核心设备,其结构、尺寸和材质等直接影响电解效率和能耗。
建造电解槽,由内衬材料(如耐火砖)和外部钢结构组成,以承受高温和强电流。在电解槽中加入熔融的电解质,主要成分为冰晶石和氧化铝。将提纯的氧化铝粉末加入电解槽,通入强大的直流电。氧化铝分解为铝离子和氧离子,铝离子在阴极得到电子被还原成铝金属,氧离子在阳极与材料反应生成氧气。
从电解槽中取出的铝液可能含有杂质和浮渣,需进行扒渣操作去除。通过添加精炼剂等方式,去除铝液中的气体(如氢气)和其他微小杂质,提高铝液质量。根据金属铝锭的形状和尺寸要求,准备相应的模具。将净化后的铝液倒入模具中,进行浇铸。浇铸方式包括连续浇铸和竖式半连续浇铸等。浇铸后的铝锭在模具中冷却凝固,可采用自然冷却或强制冷却(如喷水)。凝固后将铝锭从模具中取出,避免损伤。
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