铝电解生产原理
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铝电解生产原理
电解铝生产原理
❖ 一、铝的性质和用途 ❖ 二、电解铝发展历程 ❖ 三、电解铝生产工艺流程 ❖ 四、电解铝基本原理 ❖ 五、电解铝原材料 ❖ 六、电解铝产量 ❖ 七、电解铝主要经济技术指标
一、铝的性质和用途
❖ 铝的化学性质非常活泼，与氧的亲和力很强。铝在 空气中能与氧迅速化合，生成一层致密而坚硬的氧 化铝薄膜，厚度为0.005～0.02μm，成为铝的天然保 护层，阻止铝继续被氧化，因而具有好的抗蚀性能， 还可以用阳极氧化或电镀的方法，在铝材和铝制品 的表面生成彩色鲜艳的氧化膜。
二、电解铝发展历程
❖ 铝是化学性质十分活泼的化学元素，它在自 然界中绝大多数以氧化铝形式存在，目前仅 有极少数的自然铝被发现以元素状态存在。 铝的冶炼技术发展是从化学法制取发展到了 现代应用的电解法，目前还有正在研究的溶 液离子电解法。
❖ 铝的发现首先是对明矾（硫酸铝）认识，在 八至九世纪，明矾第一次在俄罗斯生产得到 并用于染色业和用山羊皮鞣制皮革。
❖ 铝的导电、导热性好，导电率相当于国际标准退火 铜的64.94％，约为银的一半，如果就相同的重量而 言，铝的导电能力超过这两种金属；铝的导热性几 乎比铁的导热率大3倍；铝的反光性能很强，反射 紫外线比银还强，铝在碰击时不产生火花。铝的比 强度(强度与重量之比)高，某些高强度铝合金的机 械强度超过了结构钢；纯铝没有磁性，铝在低温下 (-198℃)也不变脆，仍具有较好的机械性能；铝可 以轧成薄板和箔、拉成细丝、挤压成各种复杂形状
❖ 在冰晶石-氧化铝熔体中，阳离子有络合的Al3+和单 质的Na+。在电解温度为940～970℃条件下，钠的 平衡析出电位比纯铝的析出电位负250mV，因此， 通上直流电以后，在阴极上的络合的Al3+放电，发 生电化学反应：
❖ Al3＋（络合）＋3e﹦Al
❖ 目前铝工业仍然采用活性阳极，阳极本身参与反应。 在阳极炭块上是铝氧氟络合离子中的O2－放电，发 生电化学反应：
❖ 电解铝工艺流程图
四、电解铝基本原理
❖ 目前铝工业中仍然采用熔盐电解法生产铝，其 基本原理：将氧化铝溶解于冰晶石熔体中，接 通直流电，在阳极和阴极上发生电化学反应， 阳极上产生阳极气体，阴极上析出铝。
❖ 电解铝生产铝的过程可以描述为：将固体氧化 铝加入Na3AlF6熔体中，发生化学溶解，生成主 要由Na+、AlxOyF2（2+2y-3x）－、AlF63－、AlF4－以 及F－等离子构成的Na3AlF6-Al2O3熔体；通入直 流电以后，Na3AlF6-Al2O3熔体中的阴、阳离子 在电场力的作用下，分别向阳极和阴极方向迁 移；阴离子到达阳极表面发生电化学反应，失 去电子，生成气态物质；阳极离子到达阴极表 面，发生电化学反应，获得电子，变成铝原子， 从而得到液态铝。
❖ 在电解质熔体中，增加AlF3的含量，则电解质粘度降低。 但是在酸性电解质中，AlF3和Al2O3的共同存在对粘度的影 响将不会十分明显；
❖ 4）在电解质熔体中，随着AlF3含量的增加，熔体中Al2O3 的溶解度随之降低；
❖ 5）在电解质熔体中，添加AlF3，增大了电解质的挥发性， 减小电解质与铝液的界面张力，减小电解质与阳极气体的 表面张力，增大电解质与炭素材料的湿润角；
铝液的分层；五是熔体中基本不含还原
电位比铝更正的元素，从而保证电解产 物铝的纯度。
❖ 2）氟化铝
❖ 为了改善电解质的性质，往冰晶石— 氧化铝熔盐中添加某些能够改善它的 物理化学性质和提高电解生产指标的 盐类物质，这种盐类称为添加剂。在 铝电解生产中，向电解质中添加添加 剂，以达到提高电流效率，降低能耗 的目的。
❖ 目前电解生产中通常使用氟化铝作为 电解生产的添加剂，既经济又实惠。
❖ 氟化铝对电解质性质的影响
❖ 1）在电解质熔体中，随着AlF3含量的增加，熔体的初晶温 度降低。比如添加10% AlF3的，熔体的初晶温度降低20℃；
❖ 2）在电解质熔体中，随着AlF3含量的增加，电解质的密度 随之减小；
❖ 3）在电解质熔体中，熔体的电导率随着AlF3含量的增加而 降低；
❖ 16世纪，德国医生兼自然科学历史学家帕拉 塞斯（Parace/sus P.A.T.1949-1541）证实了明 矾是“某种矾土盐”，其中一种成分是一种
❖ 1754年，德国化学家马格拉夫 （Marggraf.A.S.1709-1937）能够分离“矾 土”。这正是帕拉塞斯提到过的那种物质。
❖ 1807年，英国的戴维才把隐藏在明矾中的金属 分离出来，用电解法发现了钾和钠，却没能够 分解氧化铝。即使如此，瑞典的贝采尼乌斯已 为这无法获得的金属取名“铝土”。后来，戴 维又改称它为铝。
❖ 铝由于具有优良的物理性能，所以铝在国民经济各部 门和国防工业中得到了广泛的应用。铝作为轻型结构 材料，重量轻，强度大，陆、海、空各种运载工具， 特别是飞机、导弹、火箭、人造卫星等，均使用大量 的铝，一架超音速飞机的用铝量占其自身重量的70％， 一枚导弹用铝量占其总重量的10％以上。用铝和铝合 金制造的各种车辆，由于重量轻，可以减少能耗，所 节省的能量远远超过炼铝时所消耗的能量。在建筑工 业中用铝合金作房屋的门窗及结构材料，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，用铝制作太阳能收集器， 可以节省能源。在电力输送方面，铝的用量居首位， 90％的高压电导线是用铝制作的。在食品工业上，从 仓库储槽到罐头盒，以至饮料容器大多用铝制成。在 其他方面，用铝粉作难熔金属(如钼等)的还原剂和作 炼钢过程中的脱氧剂，以及日常生活中的锅、盆、匙 等。
三、铝电解生产工艺流程
❖ 自霍尔-埃鲁法熔盐法应用于电解铝生产 以来，一直是工业生产金属铝的主要方法。 其生产过程是：直流电通过铝电解槽，依 靠电流的焦耳热使电解质融化并维持 930～950℃的电解温度。直流电通过电解 质使Al2O3分解，在阴极上析出铝，在阳 极上析出氧并与阳极碳氧化而成CO2和 CO。铝液真空抽出，经澄清净化浇铸成 铝锭。阳极气体中常含有少量的有害氟化 物气体和粉尘，经过净化，废气排放到大 气，回收的氟化物返回到电解槽。铝电解 生产工艺流程图如下图所示。
❖ 2）具有尽可能小的热导率，以提高槽面和阳极上 面的氧化铝覆盖料的保温效果；
❖ 3）具有较好的流动性能，以满足管道内输运的需 要；
❖ 4）具有较小的杂质含量，以便提高电解铝的质量；
❖ 5）尽可能少的水分含量。
❖ 6）具有较好的抗磨损性。这样可使氧化铝在管道 内运输或在干法净化过程中不至于或减少被磨细的 程度。
❖ 氧化铝俗称铝氧粉，分子式是 AL2O3（三氧化二铝），是在专门 的工厂由矿石中提炼出来的一种极 细微的白色粉末，流动性很好，不 溶于水，能溶解在熔盐的冰晶石中， 是电解铝的主要原材料。其熔点为 2050℃，真密度为3.5～3.6g/cm3， 容积密度为 1g/cm3。
电解生产对氧化铝的要求
❖ 1）在电解质熔体中有较大的溶解速度；
3、氟化盐
❖ 电解生产过程中使用的氟化盐主要包括冰晶石和氟化 铝。
❖ 1）冰晶石
❖ 铝电解通常采用Na3AlF6-Al2O3熔体作为电解质。由于 铝对氧有很强的亲和力，目前还没有一种经济的方法 能通过直接还原获得工业纯铝。通过电解法炼铝，氧 化铝是最好的原料。要将氧化铝电解成铝，必须是氧 化铝成为熔融状态，能够发生电离，离子能在阴、阳 极电场作用下发生迁移。但是氧化铝的熔点高达 2050℃，欲采用直接熔化进行电解，在目前工业条件 下是不可行的。人们发现，氧化铝能部分溶解于熔点 相对较低的冰晶石中，而溶解在冰晶石中的氧化铝能 电解出铝。为此，Na3AlF6-Al2O3熔体可以作为铝电解 的电解质。
❖ 电解铝企业由于采取的是24小 时连续生产工作制，同时生产
负荷较大，规模以上大型电解
铝企业的生产负荷达到 300MW～400MW，有些甚至 达到500MW。一旦停电除了 对于企业自身造成重大经济损
失以外，可能对电网稳定性造
成一定冲击，引起电力系统 震荡。
❖ 典型电解铝供电系统流程图
2、氧化铝
❖ 1854年，德国Bunsen宣称利用炭电极电解 NaCl-AlCl3络合盐得到了金属铝；
❖ 1883年，美国Bradley提出了电解冰晶石-氧化 铝熔盐技术方案，但末获得专利；
❖ 1886年，美国的Hall和法国的Heroult同时申请 了冰晶石-氧化铝熔盐电解法炼铝的专利并获 得批准，这便是我们所称的Hall-Heroult法。一 直至今，世界上所有的铝厂都是使用此种技术。
❖ 化学性质影响。氧化铝的化学性质是影响原铝
质量和技术经济指标的主要因素，尽量控制较 高的氧化铝纯度。工业氧化铝中通常含有
98.5%Al2O3以及少量的 SiO2、Fe2O3、TiO2、 Na2O、CaO和H2O。在电解过程中，那些电位 正于铝的元素的氧化物杂质，如SiO2和Fe2O3， 都会被铝还原，还原出来的Si和Fe进入铝内，
❖ 2 O2－（络）－4e＋C﹦CO2
❖ CO2被认为是阳极第一反应产物，铝电解的结果只 消耗了Al2O3和C，因此整个电解过程总反应式为：
❖ Al2O3＋1.5C﹦2Al＋1.5 CO2↑
❖ 根据铝电解的基本原理，需要为反应 过程提供大量的直流电能，用以推动 反应向生成铝的方向进行；随着电解 反应的不断进行，炭阳极以及溶解于 电解质中的氧化铝不断消耗，生产中 需及时补充，使生产得以连续进行； 原则上冰晶石是不消耗的，但是由于 和杂质反应引起的化学损失、各种机 械损失以及在电解的高温融融状态下 的挥发损失，电解过程中也需要一定 的补充。
五、电解铝原材料
❖1、直流电（） ❖2、氧化铝（） ❖3、氟化盐（） ❖4、阳极炭块（）
1、直流电
❖ 直流电视电解槽生产的原动力。电解生产所 需要的直流电主要来自于电力系统的三相交 流电，通过降压、整流、稳流输出低电压大 电流的直流电，满足电解生产的需要。在这 个生产过程中对于降压的要求是降压过程中 各种损耗少，对于整流的要求是整流设备运 行的安全性与稳定性要求高，对于稳流的要 求是电流随电压变化速度快，小时平均电流 波动小，稳流精度高。所以说概括的讲电解 供电主要的技术特点就是高安全性和高可靠 性。
❖ 冰晶石熔体作为现在铝电解的电解质，
其具备了良好的性质。一是氧化铝能迅
速溶解于冰晶石中，形成流动性较好的 均匀溶液；二是在950℃左右的铝电解温
度下具有良好的导电性能；三是 Na3AlF6-Al2O3熔盐体系基本上不吸水， 在电解温度下的蒸汽压也不高，具有较 大的稳定性；四是冰晶石的密度约为2.1 g/cm3，比同温度下的铝液密度（约2.3 g/cm3）小10%左右，能够保证电解质与
❖ 7）要求氧化铝有尽可能大的比表面积，以提高其 在干法净化中吸收HF的能力。
氧化铝质量对电解生产的影 响
❖ 物理性质影响。电解铝生产要求氧化铝具 有较好的物理性能。可以保证氧化铝在电 解质中的溶解速度快，减少沉淀生成，流 动性好，便于超浓相输送和电解槽自动添 加，在加料和输送过程中飞扬损失小，可 以降低氧化铝单耗，改善工作环境。另外 对HF的吸附能力强，能够提高干法净化 效果。在氧化铝物理性质中，粒度、磨损 指数、比表面积、安息角等物理指标对电 解生产有着不同的影响。
❖ 1808年，丹麦的Oersted用钾汞还原无水氯化 铝，得到了研磨时可呈现金属光泽的粉未，后 来证明他得到的是一些不纯净的铝。
❖ 1827年，德国Wöhler用钾还原无水氯化铝，得 到了细微的金属颗粒。1845年，他把氯化铝气 体通过熔融金属钾表面，得到了金属铝。
❖ 1854年，法国Deville用钠还原NaCl-AlCl3络合 盐，获得金属铝，同年在巴黎附近建成了世界 第一个铝冶炼厂。
从而使铝的品位降低；而那些电位负于铝的元 素的氧化物杂质，如 Na2O和CaO会分解冰晶石， 使电解质组成发生改变并增加氟盐消耗量。水 会分解冰晶石，还会增加铝液的氢含量，P2O3 则会降低电流效率。酌减表示氧化铝进入电解
槽之后所要释放的总水量，由于氧化铝中吸附
的睡和电解质中的氟化物反应生成氟化氢气体， 增加量电解槽氟化物的排放量
电解铝生产原理
❖ 一、铝的性质和用途 ❖ 二、电解铝发展历程 ❖ 三、电解铝生产工艺流程 ❖ 四、电解铝基本原理 ❖ 五、电解铝原材料 ❖ 六、电解铝产量 ❖ 七、电解铝主要经济技术指标
一、铝的性质和用途
❖ 铝的化学性质非常活泼，与氧的亲和力很强。铝在 空气中能与氧迅速化合，生成一层致密而坚硬的氧 化铝薄膜，厚度为0.005～0.02μm，成为铝的天然保 护层，阻止铝继续被氧化，因而具有好的抗蚀性能， 还可以用阳极氧化或电镀的方法，在铝材和铝制品 的表面生成彩色鲜艳的氧化膜。
二、电解铝发展历程
❖ 铝是化学性质十分活泼的化学元素，它在自 然界中绝大多数以氧化铝形式存在，目前仅 有极少数的自然铝被发现以元素状态存在。 铝的冶炼技术发展是从化学法制取发展到了 现代应用的电解法，目前还有正在研究的溶 液离子电解法。
❖ 铝的发现首先是对明矾（硫酸铝）认识，在 八至九世纪，明矾第一次在俄罗斯生产得到 并用于染色业和用山羊皮鞣制皮革。
❖ 铝的导电、导热性好，导电率相当于国际标准退火 铜的64.94％，约为银的一半，如果就相同的重量而 言，铝的导电能力超过这两种金属；铝的导热性几 乎比铁的导热率大3倍；铝的反光性能很强，反射 紫外线比银还强，铝在碰击时不产生火花。铝的比 强度(强度与重量之比)高，某些高强度铝合金的机 械强度超过了结构钢；纯铝没有磁性，铝在低温下 (-198℃)也不变脆，仍具有较好的机械性能；铝可 以轧成薄板和箔、拉成细丝、挤压成各种复杂形状
❖ 在冰晶石-氧化铝熔体中，阳离子有络合的Al3+和单 质的Na+。在电解温度为940～970℃条件下，钠的 平衡析出电位比纯铝的析出电位负250mV，因此， 通上直流电以后，在阴极上的络合的Al3+放电，发 生电化学反应：
❖ Al3＋（络合）＋3e﹦Al
❖ 目前铝工业仍然采用活性阳极，阳极本身参与反应。 在阳极炭块上是铝氧氟络合离子中的O2－放电，发 生电化学反应：
❖ 电解铝工艺流程图
四、电解铝基本原理
❖ 目前铝工业中仍然采用熔盐电解法生产铝，其 基本原理：将氧化铝溶解于冰晶石熔体中，接 通直流电，在阳极和阴极上发生电化学反应， 阳极上产生阳极气体，阴极上析出铝。
❖ 电解铝生产铝的过程可以描述为：将固体氧化 铝加入Na3AlF6熔体中，发生化学溶解，生成主 要由Na+、AlxOyF2（2+2y-3x）－、AlF63－、AlF4－以 及F－等离子构成的Na3AlF6-Al2O3熔体；通入直 流电以后，Na3AlF6-Al2O3熔体中的阴、阳离子 在电场力的作用下，分别向阳极和阴极方向迁 移；阴离子到达阳极表面发生电化学反应，失 去电子，生成气态物质；阳极离子到达阴极表 面，发生电化学反应，获得电子，变成铝原子， 从而得到液态铝。
❖ 在电解质熔体中，增加AlF3的含量，则电解质粘度降低。 但是在酸性电解质中，AlF3和Al2O3的共同存在对粘度的影 响将不会十分明显；
❖ 4）在电解质熔体中，随着AlF3含量的增加，熔体中Al2O3 的溶解度随之降低；
❖ 5）在电解质熔体中，添加AlF3，增大了电解质的挥发性， 减小电解质与铝液的界面张力，减小电解质与阳极气体的 表面张力，增大电解质与炭素材料的湿润角；
铝液的分层；五是熔体中基本不含还原
电位比铝更正的元素，从而保证电解产 物铝的纯度。
❖ 2）氟化铝
❖ 为了改善电解质的性质，往冰晶石— 氧化铝熔盐中添加某些能够改善它的 物理化学性质和提高电解生产指标的 盐类物质，这种盐类称为添加剂。在 铝电解生产中，向电解质中添加添加 剂，以达到提高电流效率，降低能耗 的目的。
❖ 目前电解生产中通常使用氟化铝作为 电解生产的添加剂，既经济又实惠。
❖ 氟化铝对电解质性质的影响
❖ 1）在电解质熔体中，随着AlF3含量的增加，熔体的初晶温 度降低。比如添加10% AlF3的，熔体的初晶温度降低20℃；
❖ 2）在电解质熔体中，随着AlF3含量的增加，电解质的密度 随之减小；
❖ 3）在电解质熔体中，熔体的电导率随着AlF3含量的增加而 降低；
❖ 16世纪，德国医生兼自然科学历史学家帕拉 塞斯（Parace/sus P.A.T.1949-1541）证实了明 矾是“某种矾土盐”，其中一种成分是一种
❖ 1754年，德国化学家马格拉夫 （Marggraf.A.S.1709-1937）能够分离“矾 土”。这正是帕拉塞斯提到过的那种物质。
❖ 1807年，英国的戴维才把隐藏在明矾中的金属 分离出来，用电解法发现了钾和钠，却没能够 分解氧化铝。即使如此，瑞典的贝采尼乌斯已 为这无法获得的金属取名“铝土”。后来，戴 维又改称它为铝。
❖ 铝由于具有优良的物理性能，所以铝在国民经济各部 门和国防工业中得到了广泛的应用。铝作为轻型结构 材料，重量轻，强度大，陆、海、空各种运载工具， 特别是飞机、导弹、火箭、人造卫星等，均使用大量 的铝，一架超音速飞机的用铝量占其自身重量的70％， 一枚导弹用铝量占其总重量的10％以上。用铝和铝合 金制造的各种车辆，由于重量轻，可以减少能耗，所 节省的能量远远超过炼铝时所消耗的能量。在建筑工 业中用铝合金作房屋的门窗及结构材料，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，用铝制作太阳能收集器， 可以节省能源。在电力输送方面，铝的用量居首位， 90％的高压电导线是用铝制作的。在食品工业上，从 仓库储槽到罐头盒，以至饮料容器大多用铝制成。在 其他方面，用铝粉作难熔金属(如钼等)的还原剂和作 炼钢过程中的脱氧剂，以及日常生活中的锅、盆、匙 等。
三、铝电解生产工艺流程
❖ 自霍尔-埃鲁法熔盐法应用于电解铝生产 以来，一直是工业生产金属铝的主要方法。 其生产过程是：直流电通过铝电解槽，依 靠电流的焦耳热使电解质融化并维持 930～950℃的电解温度。直流电通过电解 质使Al2O3分解，在阴极上析出铝，在阳 极上析出氧并与阳极碳氧化而成CO2和 CO。铝液真空抽出，经澄清净化浇铸成 铝锭。阳极气体中常含有少量的有害氟化 物气体和粉尘，经过净化，废气排放到大 气，回收的氟化物返回到电解槽。铝电解 生产工艺流程图如下图所示。
❖ 2）具有尽可能小的热导率，以提高槽面和阳极上 面的氧化铝覆盖料的保温效果；
❖ 3）具有较好的流动性能，以满足管道内输运的需 要；
❖ 4）具有较小的杂质含量，以便提高电解铝的质量；
❖ 5）尽可能少的水分含量。
❖ 6）具有较好的抗磨损性。这样可使氧化铝在管道 内运输或在干法净化过程中不至于或减少被磨细的 程度。
❖ 氧化铝俗称铝氧粉，分子式是 AL2O3（三氧化二铝），是在专门 的工厂由矿石中提炼出来的一种极 细微的白色粉末，流动性很好，不 溶于水，能溶解在熔盐的冰晶石中， 是电解铝的主要原材料。其熔点为 2050℃，真密度为3.5～3.6g/cm3， 容积密度为 1g/cm3。
电解生产对氧化铝的要求
❖ 1）在电解质熔体中有较大的溶解速度；
3、氟化盐
❖ 电解生产过程中使用的氟化盐主要包括冰晶石和氟化 铝。
❖ 1）冰晶石
❖ 铝电解通常采用Na3AlF6-Al2O3熔体作为电解质。由于 铝对氧有很强的亲和力，目前还没有一种经济的方法 能通过直接还原获得工业纯铝。通过电解法炼铝，氧 化铝是最好的原料。要将氧化铝电解成铝，必须是氧 化铝成为熔融状态，能够发生电离，离子能在阴、阳 极电场作用下发生迁移。但是氧化铝的熔点高达 2050℃，欲采用直接熔化进行电解，在目前工业条件 下是不可行的。人们发现，氧化铝能部分溶解于熔点 相对较低的冰晶石中，而溶解在冰晶石中的氧化铝能 电解出铝。为此，Na3AlF6-Al2O3熔体可以作为铝电解 的电解质。
❖ 电解铝企业由于采取的是24小 时连续生产工作制，同时生产
负荷较大，规模以上大型电解
铝企业的生产负荷达到 300MW～400MW，有些甚至 达到500MW。一旦停电除了 对于企业自身造成重大经济损
失以外，可能对电网稳定性造
成一定冲击，引起电力系统 震荡。
❖ 典型电解铝供电系统流程图
2、氧化铝
❖ 1854年，德国Bunsen宣称利用炭电极电解 NaCl-AlCl3络合盐得到了金属铝；
❖ 1883年，美国Bradley提出了电解冰晶石-氧化 铝熔盐技术方案，但末获得专利；
❖ 1886年，美国的Hall和法国的Heroult同时申请 了冰晶石-氧化铝熔盐电解法炼铝的专利并获 得批准，这便是我们所称的Hall-Heroult法。一 直至今，世界上所有的铝厂都是使用此种技术。
❖ 化学性质影响。氧化铝的化学性质是影响原铝
质量和技术经济指标的主要因素，尽量控制较 高的氧化铝纯度。工业氧化铝中通常含有
98.5%Al2O3以及少量的 SiO2、Fe2O3、TiO2、 Na2O、CaO和H2O。在电解过程中，那些电位 正于铝的元素的氧化物杂质，如SiO2和Fe2O3， 都会被铝还原，还原出来的Si和Fe进入铝内，
❖ 2 O2－（络）－4e＋C﹦CO2
❖ CO2被认为是阳极第一反应产物，铝电解的结果只 消耗了Al2O3和C，因此整个电解过程总反应式为：
❖ Al2O3＋1.5C﹦2Al＋1.5 CO2↑
❖ 根据铝电解的基本原理，需要为反应 过程提供大量的直流电能，用以推动 反应向生成铝的方向进行；随着电解 反应的不断进行，炭阳极以及溶解于 电解质中的氧化铝不断消耗，生产中 需及时补充，使生产得以连续进行； 原则上冰晶石是不消耗的，但是由于 和杂质反应引起的化学损失、各种机 械损失以及在电解的高温融融状态下 的挥发损失，电解过程中也需要一定 的补充。
五、电解铝原材料
❖1、直流电（） ❖2、氧化铝（） ❖3、氟化盐（） ❖4、阳极炭块（）
1、直流电
❖ 直流电视电解槽生产的原动力。电解生产所 需要的直流电主要来自于电力系统的三相交 流电，通过降压、整流、稳流输出低电压大 电流的直流电，满足电解生产的需要。在这 个生产过程中对于降压的要求是降压过程中 各种损耗少，对于整流的要求是整流设备运 行的安全性与稳定性要求高，对于稳流的要 求是电流随电压变化速度快，小时平均电流 波动小，稳流精度高。所以说概括的讲电解 供电主要的技术特点就是高安全性和高可靠 性。
❖ 冰晶石熔体作为现在铝电解的电解质，
其具备了良好的性质。一是氧化铝能迅
速溶解于冰晶石中，形成流动性较好的 均匀溶液；二是在950℃左右的铝电解温
度下具有良好的导电性能；三是 Na3AlF6-Al2O3熔盐体系基本上不吸水， 在电解温度下的蒸汽压也不高，具有较 大的稳定性；四是冰晶石的密度约为2.1 g/cm3，比同温度下的铝液密度（约2.3 g/cm3）小10%左右，能够保证电解质与
❖ 7）要求氧化铝有尽可能大的比表面积，以提高其 在干法净化中吸收HF的能力。
氧化铝质量对电解生产的影 响
❖ 物理性质影响。电解铝生产要求氧化铝具 有较好的物理性能。可以保证氧化铝在电 解质中的溶解速度快，减少沉淀生成，流 动性好，便于超浓相输送和电解槽自动添 加，在加料和输送过程中飞扬损失小，可 以降低氧化铝单耗，改善工作环境。另外 对HF的吸附能力强，能够提高干法净化 效果。在氧化铝物理性质中，粒度、磨损 指数、比表面积、安息角等物理指标对电 解生产有着不同的影响。
❖ 1808年，丹麦的Oersted用钾汞还原无水氯化 铝，得到了研磨时可呈现金属光泽的粉未，后 来证明他得到的是一些不纯净的铝。
❖ 1827年，德国Wöhler用钾还原无水氯化铝，得 到了细微的金属颗粒。1845年，他把氯化铝气 体通过熔融金属钾表面，得到了金属铝。
❖ 1854年，法国Deville用钠还原NaCl-AlCl3络合 盐，获得金属铝，同年在巴黎附近建成了世界 第一个铝冶炼厂。
从而使铝的品位降低；而那些电位负于铝的元 素的氧化物杂质，如 Na2O和CaO会分解冰晶石， 使电解质组成发生改变并增加氟盐消耗量。水 会分解冰晶石，还会增加铝液的氢含量，P2O3 则会降低电流效率。酌减表示氧化铝进入电解
槽之后所要释放的总水量，由于氧化铝中吸附
的睡和电解质中的氟化物反应生成氟化氢气体， 增加量电解槽氟化物的排放量