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| (1)Al 2 O 3碳素材料 (2)加入冰晶石(Na 3 AlF 6 )和少量CaF 2 (3)C＋O 2 ?CO 2 (4)MgCl 2 (熔融) ?Mg＋Cl 2 ↑ 因为MgO熔点太高，MgCl 2 熔点低，电解MgCl 2 耗能少。AlCl 3 是共价化合物，熔化时不能发生电离 |
| 该题以工业冶炼金属铝为载体考查了原料的判断、原理的诠释以及能 量的合理利用。 (1)铝土矿的主要化学成分是Al 2 O 3 ，另外还有SiO 2 、Fe 2 O 3 、TiO 2 、H 2 O等，电解前必须进行提纯。石油炼制、煤的干馏的固体物质的成分为碳，具有导电性，可以作为阳极和阴极材料。 (2)纯净Al 2 O 3 的熔点很高，而其电解必须在熔融状态下进行，若采用纯净的Al 2 O 3 进行电解，则加热熔融需要耗费大量的能量，所以工业上采用加入冰晶石(Na 3 AlF 6 )和氟化钙(CaF 2 )助熔。 (3)工业冶炼铝的关键操作是电解，电解时阳极发生氧化反应，熔融物中的O 2 － 失电子，生成O 2 ，在电解过程中阳极的材料碳逐渐与生成的氧气反应，在高温条件下生成CO 2 。 (4)因为MgCl 2 为离子化合物，熔融时能发生电离；AlCl 3 为共价化合物，熔融时不发生电离；再者MgO熔点很高，很难熔化，耗能太大。 |
铝的冶炼方法和工艺介绍
铝在生产过程中有四个环节构成一个完整的产业链：铝矿石开采－氧化铝制取－电解铝冶炼－铝加工生产。
目前工业生产原铝的唯一方法是霍尔－埃鲁铝电解法。由美国的霍尔和法国的埃鲁于1886年发明。霍尔－埃鲁铝电解法是以氧化铝为原料、冰晶石 （Na3AlF6）为熔剂组成的电解质，在950－970℃的条件下通过电解的方法使电解质熔体中的氧化铝分解为铝和氧，铝在碳阴极以液相形式析出，氧在 碳阳极上以二氧化碳气体的形式逸出。
工业铝电解槽大体上可以分为侧插阳极自焙槽、上插阳极自焙槽和预焙阳极槽三类。由于自焙槽技术在电解过程中电耗高、并且不利于对环境的保护，所以自焙槽技术正在被逐渐淘汰。
电解铝工艺流程图如下：
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