铝有什么物化性质?答:铝是一种轻金属,具备银白色的金属光泽。铝的主要物化性质如下:(1)熔点低。铝的熔点与纯度有密切关系。纯度为99.996%的铝,其熔点为933.4K(660.4℃)。(2)沸点高。液态铝的蒸充气压力不高,沸点为2467℃。
铝有什么物化性质?
答:铝是一种轻金属,具备银白色的金属光泽。铝的主要物化性质如下:
(1)熔点低。铝的熔点与纯度有密切关系。纯度为99.996%的铝,其熔点为933.4K(660.4℃)。
(2)沸点高。液态铝的蒸充气压力不高,沸点为2467℃。
(3)密度小。从晶格参数算出铝的密度为2.6987g/cm³,而实测的密度值为2.6966~2.6988g/cm³。
(4)电阻率低。高纯铝的电阻率在293K时为(2.62~2.65)×10~8Ωm,等于铜的规范电阻率的1.52~1.54倍。
(5)铝具备非常不错的导热能力。在20℃时,铝的热导率为2.1W/(cm℃)。
(6)铝具备好的反射光线的能力,尤其是对于波长为0.2~12μm的光线。
(7)铝没磁性,不产生附加的磁场,所以在精密仪器中不会起干扰用途。
(8)铝易于加工,易于压延和拉丝,可用普通的办法把铝切割、焊接或黏接。
(9)铝可以同多种金属构成合金,比如Al-Ti、Al-Mg、Al-Zn、Al-Li、Al-Fe、Al-Mn等。某些合金的力学强度甚至超越结构钢,具备非常大的强度/水平比值。
铝的主要消费范围是什么?
答:(1)铝的密度非常小,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。这类铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。除此之外,宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也用很多的铝及铝合金。比如,一架超声速飞机约由70%的铝及其铝合金构成。船舶建造中也很多用铝,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、铜和金,虽然它的电导率只有铜的2/3,但密度只有铜的1/3,所以输送同量的电,铝线的水平只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不只有耐腐蚀的能力,而且有肯定的绝缘性,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作用。
(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。这类铝箔广泛用于包装烟、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而不容易遭到腐蚀,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)铝粉具备银白色光泽(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很多的热和耀眼的光,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很难失火的目的或坦克、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。铝还用作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)按肯定比率均匀混合后,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要紧应用。
(9)铝板对光的反射性能也非常不错,反射紫外线比银强,铝越纯,其反射能力越好,因此常用来制造优质的反射镜,如太阳灶反射镜等。
(10)铝具备吸音性能,音响成效也较好,所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也使用铝。耐低温,铝在温度低时,它的强度反而增加而无脆性,因此它是理想的用于低温装置材料,如冷藏库、冷冻库、南极雪上汽车、氧化氢的生产装置。
铝矿物的赋存形式有什么,各种矿物有哪些特征?
答:铝土矿是现在氧化铝生产工业最主要的矿石资源。世界上95%以上的氧化铝是用铝土矿生产出来的。它是一种组成复杂、化学成分变化非常大的矿石。铝土矿是一种以氧化铝水合物为主要成分的复杂铝硅酸盐矿石,主要化学成分有AlO、SiO、FeO、TiO,还有少量的CaO、MgO、硫化物,微量的镓、钒、磷、铬等元素的化合物。
铝土矿中的氧化铝主要以三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石状况赋存,其性质见表2-1。

铝土矿的矿物种类对氧化铝的溶出性能影响非常大,其中,三水铝石型铝土矿中的氧化铝最易被苛性碱溶液溶出,一水软铝石型次之,而一水硬铝石的溶出则较难。
国内铝土矿的特点有哪些?
答:国内铝土矿现有资源大部分为古生代一水硬铝石型,仅河南、山西、贵州、山东、四川和广西六省的储量就占全国总储量的94%,矿石均以高铝、高硅、低铁为特点。这类区域的铝土矿经与适当低品位铝土矿合适矿,可大大增加铝土矿的工业矿量。国内铝土矿的远景储量约为13亿吨。
氧化铝生产办法有哪些种类?
答:氧化铝生产办法大致可以分为4类,即碱法、酸法、酸碱联合法和热法。但现在用于工业生产的几乎全是碱法。
碱法生产氧化铝,是用碱(NaOH或NaCO)来处置铝矿石,使矿石中的氧化铝转变成铝酸钠溶液。矿石中的铁、钛等杂质和绝大多数的硅则成为不溶解的化合物,将不溶解的残渣(因为含氧化铁而呈红色,因此称为赤泥)与溶液离别。纯净的铝酸钠溶液分分析出氢氧化铝,经与母液离别、洗涤后进行焙烧,得到氧化铝商品。碱法生产氧化铝又分为拜耳法、烧结法和拜耳——烧结联合法等多种步骤。
拜耳法是K.J.Bayer于1889~1892年提出的,其特征是:(1)合适高A/S (铝硅比)的矿石,A/S9;(2)步骤简单,能耗低,本钱低;(3)商品水平好,纯度高。
烧结法主要指碱石灰烧结法,其特征是:(1)合适于低A/S矿石,A/S为3~6;(2)步骤复杂,能耗高,本钱高;(3)商品水平较拜耳法低。
联合法是指拜耳法和烧结法的联合生产办法。在生产规模较大时,使用该办法可以兼有两种办法的优点,获得比单一办法更好的经济成效,同时可以更充分借助铝矿资源。其特征是:(1)合适于中等A/S矿,A/S为7~9;(2)步骤复杂,能耗高,本钱高;(3)商品水平较拜耳法低,但铝土矿资源借助率较高。
铝电解过程有什么?
答:铝电解是在铝电解槽中进行的,电解所用的材料为氧化铝,电解质为熔融的冰晶石,使用炭素阳极。电解作业一般是在940~960℃下进行的,电解的结果是阴极上得到熔融铝和阳极上析出CO。因为熔融铝的密度大于电解质,因而沉在电解质下面的炭素阴极上。熔融铝按期用真空抬包从槽中抽吸出来,装有金属铝的抬包运往铸造车间,在那里倒入混合炉,进行成分调配,或配制合金,或者经过除气和除杂质等净化作业后进行铸锭。槽内排出的气体,通过槽上捕集系统送往干式净化器中进行处置,达到环境需要后再排放到大方中去。
104.中国氧化铝生产企业和原铝生产企业有什么?
答:中国铝工业在将近半个世纪的经历中,形成了山东、山西、贵州、河南和广西的氧化铝工业基地。这五大铝工业基地覆盖着国内绝大多数氧化铝生产,为进步国内铝工业起着举足轻重有哪些用途。现在国内主要的氧化铝厂见表2-2。

在全国一百多家电解铝厂中,最主要的是贵州铝厂、青海铝厂、抚顺铝厂、广西平果铝厂、豫港龙泉伊川铝厂等。





