电解铝工艺
通过电解得到铝的工艺方法
条目
电解铝工艺（英文名称：Electrolytic aluminum process），通过电解氧化铝来得到金属铝的方法，即冰晶石-氧化铝熔盐电解法，是现代工业上唯一的炼铝方法。其原理为以冰晶石-氧化铝熔体为电解质，熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上发生电化学反应，使电解质中的铝离子在阴极得到电子，生成铝液；氧离子在阳极放电生成一氧化碳和二氧化碳混合气体。[1][2][3]铝液经净化澄清后，浇注成铝锭或直接铸造成铝加工用的圆铸锭、扁铸锭、铝铸轧带材、铝线坯等坯料。[4][5]
现代电解铝工业在应用冰晶石-氧化铝熔盐电解法这种冶炼技术手段时应严格控制工艺技术参数，并且保证电解槽、阳极升降装置、打壳下料装置都符合要求。另外还应做好相应的管理工作。如应加大槽电压管理力度和做好电解质成分管理工作，使电解质成分保持在相应的范围内。[6]
铝电解生产的主要污染物是氟化物和粉尘。由于电解铝生产过程中所使用的原材料，含有F、S等杂质，因此生产过程伴随电解烟气会产生大量污染物。[7]中国电解铝企业多采用干法净化技术，主要是利用氧化铝可以吸附氟化氢的特性，电解槽产生的带有氟[fú]化氢的烟气经过净化系统，通过向烟气净化系统中添加氧化铝将其吸附，并通过除尘器将载氟氧化铝回收，排放经净化的烟气（不含氟及粉尘）。在净化系统正常运行的情况下，氟化物的除去率在98％以上。[7]
相关历史
熔盐电解法炼铝起源于1854年，德国的本生（Bunsen）和法国德维尔（Devile）分别从电解氧化铝-氯化钠络盐，得到金属铝。1883年，美国的布来德利（Bradley）申了电解冰晶石的专利。1886年，美国霍尔（Charles M.Hall）和法国的埃鲁特（Paul L.T.Héroult）在互不知道对方工作的情况下，分别申请了冰晶石氧化铝熔盐电解法的专利。这种方法是铝工业近一百年来唯一 的炼铝方法，并成为今天电解铝生产的基础，统称为霍尔-埃鲁特熔盐电解法。[2]自从1887~1888年间电解法炼铝工厂开始投入生产之后，最初是采用小型预焙阳极铝电解槽，20世纪初出现了小型侧部导电的自焙阳极铝电解槽，电解槽的电流强度2kA→20kA→60kA→75kA→135kA→160kA→180kA→200kA→240kA→280kA→300kA→350kA→400kA→500kA，逐渐增大，实验电解槽已达到600kA，槽膛底面积也在随之增大。铝电解槽型最先为小型预焙阳极，后为中性自焙阳极，现在全部为大型预焙阳极电解槽。[8]