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炼铝技术

铝是一种非常年轻的金属,上个世纪的20代才出现,至今只有100多年的历史。

铝在地球上的蕴藏量虽然丰富,但适合炼铝的铝矿只有铝钒土,它是1821年在法国勒巴斯镇附近首次发现的。

金属铝是丹麦化学家奥斯忒1824年用钾汞齐还原法制得。也有人认为是德国人沃勒1827年用钾还原无水气氯化铝制得的。这些都是实验室的产物,数量极少,质量不纯。30年后1854年法国戴维尔改用较廉价的钠作还原剂,才生产了稍多的铝,纯度也较高。拿破仑三世对此很感兴趣,在他的支持下建立了炼铝工厂。拿破仑三世还特地让工匠制造了一顶铝盔和一套铝餐具,以示其尊贵和豪华。可见当时铝的价格十分昂贵。

1854年法国的戴维尔和德国的本生都在实验室里研究过熔盐电解生产铝的方法。1886年美国的霍尔和法国的赫鲁特,各自独立的发明了熔盐电解熔铝法,他们用冰晶石作溶剂,将氧化铝溶解,然后电解。冰晶石在这里起了关键作用,它解决了氧化铝熔点高(达2050℃)、又不导电、无法单独电解的困难。氧化铝溶入冰晶石之后就可以在相当低的温度(940 - 980℃)下进行电解。冰晶石还有其他妙用,它在熔融状态时比铝轻,电解得到的铝沉于槽底,冰晶石浮于其上,起着防止铝被空气氧化的作用。

熔盐电解炼铝法的发明,大大降低了炼铝的成本,使铝广泛地被用于工业和生活之中。

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