铝有哪些物化性质?
答：铝是一种轻金属，具有银白色的金属光泽。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。液态铝的蒸气压不高，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，相当于铜的标准电阻率的1.52~1.54倍。
(5)铝具有很好的导热能力。在20℃时，铝的热导率为2.1W/(cm℃)。
(6)铝具有良好的反射光线的能力，特别是对于波长为0.2~12μm的光线。
(7)铝没有磁性，不产生附加的磁场，所以在精密仪器中不会起干扰作用。
(8)铝易于加工，易于压延和拉丝，可用一般的方法把铝切割、焊接或黏接。
(9)铝可以同多种金属构成合金，例如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过结构钢，具有很大的强度/质量比值。
铝的主要消费领域是哪些?
答：(1)铝的密度很小，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。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及铝合金。例如，一架超声速飞机约由70%的铝及其铝合金构成。船舶建造中也大量使用铝，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，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，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用途。
(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。这些铝箔广泛用于包装香烟、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易受到腐蚀，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)铝粉具有银白色光泽(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大量的热和耀眼的光，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难以着火的目标或坦克、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)按一定比率均匀混合后，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重要应用。
(9)铝板对光的反射性能也很好，反射紫外线比银强，铝越纯，其反射能力越好，因此常用来制造高质量的反射镜，如太阳灶反射镜等。
(10)铝具有吸音性能，音响效果也较好，所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也采用铝。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、南极雪上车辆、氧化氢的生产装置。
铝矿物的赋存形式有哪些，各种矿物有什么特点?
答：铝土矿是目前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、化学成分变化很大的矿石。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态赋存，其性质见表2-1。
铝土矿的矿物类型对氧化铝的溶出性能影响很大，其中，三水铝石型铝土矿中的氧化铝最容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。
我国铝土矿的特点是什么?
答：我国铝土矿现有资源大多数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、低铁为特征。这些地区的铝土矿经与适量低品位铝土矿相配矿，可大大增加铝土矿的工业矿量。我国铝土矿的远景储量约为13亿吨。
氧化铝生产方法有哪几种?
答：氧化铝生产方法大致可以分为4类，即碱法、酸法、酸碱联合法和热法。但目前用于工业生产的几乎全属于碱法。
碱法生产氧化铝，是用碱(NaOH或NaCO)来处理铝矿石，使矿石中的氧化铝转变成铝酸钠溶液。矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分的硅则成为不溶解的化合物，将不溶解的残渣(由于含氧化铁而呈红色，因此称为赤泥)与溶液分离。纯净的铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝，经与母液分离、洗涤后进行焙烧，得到氧化铝产品。碱法生产氧化铝又分为拜耳法、烧结法和拜耳——烧结联合法等多种流程。
拜耳法是K.J.Bayer于1889~1892年提出的，其特点是：(1)适合高A/S (铝硅比)的矿石，A/S>9;(2)流程简单，能耗低，成本低;(3)产品质量好，纯度高。
烧结法主要指碱石灰烧结法，其特点是：(1)适合于低A/S矿石，A/S为3～6;(2)流程复杂，能耗高，成本高;(3)产品质量较拜耳法低。
联合法是指拜耳法和烧结法的联合生产方法。在生产规模较大时，采用该方法可以兼有两种方法的优点，取得比单一方法更好的经济效果，同时可以更充分利用铝矿资源。其特点是：(1)适合于中等A/S矿，A/S为7~9;(2)流程复杂，能耗高，成本高;(3)产品质量较拜耳法低，但铝土矿资源利用率较高。
铝电解过程有哪些?
答：铝电解是在铝电解槽中进行的，电解所用的原料为氧化铝，电解质为熔融的冰晶石，采用炭素阳极。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。由于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。熔融铝定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理，达到环境要求后再排放到大气中去。
104.中国氧化铝生产企业和原铝生产企业有哪些?
答：中国铝工业在将近半个世纪的历程中，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我国绝大部分氧化铝生产，为发展我国铝工业起着举足轻重的作用。目前我国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。
1041
0 
分享 0
举报 0
收藏 0
反对 0
点赞 0
中冶有色技术平台
