冶煉鋁冰晶石做溶劑目錄
有關(guān)化學(xué):冶煉鋁,把氧化鋁加入液態(tài)冰晶石中成為熔融體,是一個(gè)什么樣的反應(yīng)?
冰晶石(Na 3 AlF 6 )是工業(yè)上冶煉鋁的助熔劑,制取冰晶石(Na 3 AlF 6 )的化學(xué)方程式為2Al(OH) 3 +12HF+3A
鋁的冶煉冰晶石可以用作溶劑的原料。鋁冰晶石是含鋁的礦石,通過(guò)冶煉處理可以得到純鋁金屬,也可以得到其他的副產(chǎn)物。這些副產(chǎn)物中有可能含有作為溶劑使用的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。通過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚砗吞峒?,這些副產(chǎn)物可以得到高純度的溶劑,可用于化工、醫(yī)藥、電子等領(lǐng)域。因此,鋁冰晶石的冶煉可以提供多種用途的溶劑。
鋁冶煉應(yīng)用電解法純凈的氧化鋁熔點(diǎn)高(約2045℃),不易溶解,工業(yè)上以溶解的冰晶石(Na3AlF6)為溶劑,在1000℃左右溶解為液態(tài)冰晶石,以冰晶石和氧化鋁為熔解體,然后在電解槽中,以碳?jí)K作陰陽(yáng)兩極,進(jìn)行電解。
化學(xué)式:2al2o3 =通電= 4al + 3o2↑
在工業(yè)上生產(chǎn)鋁的唯一方法是霍爾?乙鋁電解法。
由美國(guó)的霍爾和法國(guó)的艾爾在1886年發(fā)明。
以氧化鋁為原料,以冰晶石(Na3AlF6)為溶解劑的電解質(zhì)在950-970℃的條件下電解的方法,將電解質(zhì)熔融體中的氧化鋁分解為鋁和氧,鋁在碳陰極上以液相形式析出氧氣在碳陽(yáng)極上以二氧化碳?xì)怏w的形式逃逸。
每生產(chǎn)1噸鋁會(huì)產(chǎn)生1.5噸二氧化碳,綜合耗電量約15000千瓦時(shí)。
工業(yè)鋁電解槽大致可分為側(cè)插陽(yáng)極自焙槽、上插陽(yáng)極自焙槽及預(yù)焙陽(yáng)極槽三種。
由于自焙槽技術(shù)電解過(guò)程功耗高,不利于環(huán)境保護(hù),自焙槽技術(shù)正在被淘汰。
根據(jù)需要從電解得到的鋁可以精煉得到高純鋁。
對(duì)熔融的金屬鹽通電,金屬離子就會(huì)在陰極上沉積,金屬離子就會(huì)分離。
由于氧化鋁的熔點(diǎn)很高(2050℃),必須尋找降低熔點(diǎn)的材料,偶然發(fā)現(xiàn)了冰晶石(Na3AlF6)。
氧化鋁熔鹽的熔點(diǎn)在930℃到1000℃之間,冰晶石在電解溫度下不會(huì)分解,具有充分的流動(dòng)性。
這樣就可以進(jìn)行電解。
用碳做坩堝襯里,又以碳為陰極,防止電流分解和游離坩堝中的二氧化硅。
(1)離子鍵;F - (2) sp;是直線型的。
(3) 2f2 + 2h 2o == 4hf +O 2。H 2 O(或其他合理答案);O 3。
(4) Fe 2al(或AlFe 2)。
問(wèn)題分析:(1)根據(jù)原子守恒可知A是Na 2 CO 3。是離子化合物,反應(yīng)中離子鍵被破壞。
Na 3 alf6中,alf6 -是配體,Al是中心原子,F(xiàn) -是配體。
CO 2是非極性分子,中心原子C的軌道雜化是sp,分子結(jié)構(gòu)是線性的。
(3)相鄰的兩個(gè)元素是F和O。F的電負(fù)性大,非金屬性強(qiáng),所以F 2可以替換水中的氧氣。
含有O的“V”型分子有H 2o、SO 2、O 3等。
(4)水晶胞中所含鐵原子的數(shù)量如下所示。
因?yàn)楹?個(gè)Al原子,所以化學(xué)式為Fe 2al。
假設(shè)該結(jié)晶體的密度為ρ,則ρ?(a×10 - 7)3 ?N =4× (56×2+27), ρ=
。