鋁的生產
1.鋁礬土的開採 | ||
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2.氧化鋁精煉 | ||
生產鋁的第二個步驟,是利用名為拜耳法的化學精煉程序,將鋁樊土精煉成氧化鋁。 拜耳法是在1888年時,由德國科學家 卡爾.拜耳(Carl Bayer)所發明,共有四個步驟: 步驟 1: |
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3.煉鋁 | ||
生產鋁的第三個步驟,也是最後一個步驟,是將氧化鋁煉製成鋁湯。生產一噸的鋁湯,需要兩噸的氧化鋁。 氧化鋁是由鋁和氧所組成。要製成鋁湯,必須將這兩個元素分離。將氧化鋁轉換成鋁的製程叫做煉製。此製程是1886年時,由美國的查理斯.霍爾(Charles Hall),以及法國的保羅.希羅特 (Paul Heroult)所發明。因為霍爾和希羅特幾乎在同一時期,各自發明此一方法,所以此製程大家便稱為霍爾 ﹣希羅特法。 煉製所用的爐,是一種以石墨為內襯的大型鋼鐵爐,又稱為還原槽。石墨內襯又稱為陰極。將氧化鋁投入槽中,使其溶解在熔融冰晶石中(可溶解氧化鋁,並於970℃時具導電性)。 將電流透過碳塊導入每個槽中,碳塊在此的作用是當成陽極,由煉鋁廠產製。 所有的還原槽經由通電的鋁條串聯,形成一條還原產線。 持續不斷的電流由陽極流過氧化鋁和冰晶石的混合物,到達石墨陰極內襯,再流向下一個電解槽的陽極,如此一直下去。 電流使得氧化鋁和碳棒陽極產生反應,形成鋁和二氧化碳。 生產一噸的鋁,所需耗用的電力在13,000 – 1,5000度之間。氧和碳會在電解槽的頂端形成二氧化碳。 液態的鋁會沉入至電解槽底部。 利用虹吸管將液態鋁引流抽出,然後送至保溫爐,以備進一步澆鑄成產品。 鋁湯可鑄造成純鋁(純度高於99.7%),或加入少量的其他成分,諸如: 鎂、矽、錳等,成為鋁合金。 不同的合金對有不同的特性,有的具有較佳的強度,有的則具有較好的抗蝕性。 (Rio Tinto Asia Limited, Taiwan Branch譯;2008.7.4) |