什么石头可以提炼铝

来源:hongbaoshi.wang   作者:红人   2024-05-03
有哪几种方法提炼铝

用化学置换的办法很艰难,因为铝的活性太强.所以才会出现铝碗比银碗更高贵的历史.现在工业使用的就一种,电解铝的办法.以氧化铝熔融状态下进行电解,但氧化铝的熔点非常高,要两三千度.就会在里面加一种叫萤石的物质来降低成为液态的温度,只要一千度了,原理相当于液态的萤石溶解了还是固态的氧化铝.萤石的化学成为是氟化钙。
工业炼铝:主要原理是霍尔-埃鲁铝电解法:以纯净的氧化铝为原料采用电解制铝 ,因纯净的氧化铝熔点高(约2045℃),很难熔化,所以工业上都用熔化的冰晶石(Na3AlF6)作熔剂,使氧化铝在1000℃左右溶解在液态的冰晶石中,成为冰晶石和氧化铝的熔融体,然后在电解槽中,用碳块作阴阳两极,进行电解。全面介绍如下:《铝的生产加工》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。 一般而言,两吨铝矿石生产一吨氧化铝;两吨氧化铝生产一吨电解铝。 (一)氧化铝的生产方法 迄今为止,已经提出了很多从铝矿石或其它含铝原料中提取氧化铝的方法。由于技术和经济方面的原因,有些方法已被淘汰,有些还处于试验研究阶段。已提出的氧化铝生产方法可归纳为四类,即碱法、酸法、酸碱联合法与热法。目前用于大规模工业生产的只有碱法。 铝土矿是世界上最重要的铝矿资源,其次是明矾石、霞石、粘土等。目前世界氧化铝工业,除俄罗斯利用霞石生产部分氧化铝外,几乎世界上所有的氧化铝都是用铝土矿为原料生产的。 铝土矿是一种主要由三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石组成的矿石。到目前为止,我国可用于氧化铝生产的铝土矿资源全部为一水硬铝石型铝土矿。 铝土矿中氧化铝的含量变化很大,低的仅约30%,高的可达70%以上。铝土矿中所含的化学成分除氧化铝外,主要杂质是氧化硅、氧化铁和氧化钛。此外,还 含有少量或微量的钙和镁的碳酸盐、钾、钠、钒、铬、锌、磷、镓、钪、硫等元素的化合物及有机物等。其中镓在铝土矿中含量虽少,但在氧化铝生产过程中会逐渐 在循环母液中积累,从而可以有效地回收,成为生产镓的主要来源。 衡量铝土矿优劣的主要指标之一是铝土矿中氧化铝含量和氧化硅含量的比值,俗称铝硅比。 用碱法生产氧化铝时,是用碱(NaOH或Na2CO3)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(赤泥)与溶液分离,经洗涤后弃去或进行综合处理,以回收其中的有用组分。纯净的铝酸钠溶液即可分解析出氢氧化铝,经分离、洗 涤后进行煅烧,便获得氧化铝产品。分解母液则循环使用来处理另一批矿石。碱法生产氧化铝有拜耳法、烧结法以及拜耳--烧结联合法等多种流程。 拜耳法是由奥地利化学家拜耳(K·J·Bayer)于1889~1892年发明的一种从铝土矿中提取氧化铝的方法。一百多年来在工艺技术方面已经有了 许多改进,但基本原理并未发生变化。为纪念拜耳这一伟大贡献,该方法一直沿用拜耳法这一名称。 拜耳法包括两个主要过程。首 先是在一定条件下氧化铝自铝土矿中的溶出(氧化铝工业习惯使用的术语,即浸出。以下同)过程,然后是氢氧化铝自过饱和的铝酸钠溶中水解析出的过程,这就是 拜耳提出的两项专利。拜耳法的实质就是以湿法冶金的方法,从铝土矿中提取氧化铝。在拜耳法氧化铝生产过程中,含硅矿物会引起Al2O3和Na2O的损失。 在拜耳法流程中,铝土矿经破碎后,和石灰、循环母液一起进入湿磨,制成合格矿浆。矿浆经预脱硅之后预热至溶出温度进行溶出。 溶出后的矿浆再经过自蒸发降温后进入稀释及赤泥(溶出后的固相残渣)的沉降分离工序。自蒸发过程产生的二次汽用于矿浆的前期预热。沉降分离后,赤泥经洗涤 进入赤泥堆场,而分离出的粗液(含有固体浮游物的铝酸钠溶液,以下同)送往叶滤。粗液通过叶滤除去绝大部分浮游物后称为精液。精液进入分解工序经晶种分解 得到氢氧化铝。分解出的氢氧化铝经分级和分离洗涤后,一部分作为晶种返回晶种分解工序,另一部分经焙烧得到氧化铝产品。晶种分解后分离出的分解母液经蒸发 返回溶出工序,形成闭路循环。氢氧化铝经焙烧后得到氧化铝。 不同类型的铝土矿所需要的溶出条件差别很大。三水铝石型铝土矿 在105℃的条件下就可以较好地溶出,一水软铝石型铝土矿在200℃的溶出温度下就可以有较快的溶出速度,而一水硬铝石型铝土矿必须在高于240℃的温度 下进行溶出,其典型的工业溶出温度为260℃。溶出时间不低于60分钟。 拜耳法用于处理高铝硅比的铝土矿,流程简单,产品 质量高,其经济效果远比其它方法为好。用于处理易溶出的三水铝石型铝土矿时,优点更是突出。目前,全世界生产的氧化铝和氢氧化铝,90%以上是用拜耳法生 产的。由于中国铝土矿资源的特殊性,目前中国大约50%的氧化铝是由拜耳法生产的。 将拜耳法和烧结法二者联合起来的流程称 之为联合法生产工艺流程。联合法又可分为并联联合法、串联联合法与混联联合法。采用什么方法生产氧化铝,主要是由铝土矿的品位(即矿石的铝硅比)来决定 的。从一般技术和经济的观点看,矿石铝硅比为3左右通常选用烧结法;铝硅比高于10的矿石可以采用拜耳法;当铝土矿的品位处于二者之间时,可采用联合法处 理,以充分发挥拜耳法和烧结法各自的优点,达到较好的技术经济指标。 目前全球氧化铝年产量在5500万吨左右,我国的氧化铝产量约为680万吨。 (二)原铝、铝合金及铝材的生产方法 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。每生产一吨原铝,可产生1.5吨的二氧化碳,综合耗电在15000kwh左右。 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。目前全球原铝年产量约为2800万吨,我国的原铝年产量约为700万吨。 必要时可以对电解得到的原铝进行精炼得到高纯铝。目前的铝合金生产方法主要以熔配法为主。由于铝及其合金具有优良的可加工性能,所以通过锻、铸、轧、冲、压等方法生产板、带、箔、管、线等型材。

提炼金属一般有四种方法,不活泼金属如Pt Au用物理提取法,较不活泼金属如Hg Ag用热分解法,较活泼金属如Fe Cu Zn用热还原法,活泼金属如Al Ca用电解法

  不懂就不要乱说,这是鸡血石!
  鸡血石是辰砂条带的地开石,其颜色比朱砂还鲜红。因为它的颜色象鸡血一样鲜红;所以人们俗称鸡血石。 我国最早发现的鸡血石是浙江昌化玉岩山鸡血石。后来又发现了内蒙古赤峰市巴林右旗的巴林鸡血石。20世纪90年代又在陕西、甘肃、四川、湖南、云南等地现了鸡血石。由于现在的昌化朱砂(汞矿)已近尾声,所以出产的鸡血石产量相当有限,市场价格日增不衰。

  主要成份

  鸡血石含有辰砂、(朱砂)、石英、方解石、辉锑矿、地开石、高岭石、白云石等矿物,且大部分含硫化汞等多种成份的硅酸盐矿物。产地不同,质地成分也不同,但都离不开硫化汞成分。

  鸡血石由“地”和“血”两部组成。一般认为“血”的矿物成分主要是辰矽。“地“的成分,如昌化鸡血石,其“地”的矿物成分以粘土矿物中的地开石为主,也含有相当量的高岭石,明矾石、埃洛石、石英、黄铁矿等。

  巴林鸡血石主要是高岭石和硬水铝石;而质地较为细腻的黑冻鸡血石和芙蓉冻鸡血石的主要矿物成分为地开石和辰砂;前些年在吉林某金矿之顶部发现有近似“金顶红”的脉石英致密块体,其中辰砂非常细小,质地坚硬细腻,也是硬地含辰砂石料,当地称朱砂玉。

  形状

  鸡血石没有固定的形状,叫块石状,它的色状有块血、条血、梅花血、浮云血。

  块血:分布没有规律,东生—块、西生一块,有的块石表面有一大块红色,而里面面一点红的都没有;有的恰拾相反,所以购买鸡血石毛科风险很大。

  条血:分布有规律。

  梅花血:象梅被开放一样,整个石头都是星星点。

  浮云血:它生在宽带或条带的间接处,即象条血又象梅花血。所以它的血形象天上的浮云一样。

  颜色

  鸡血石的颜色有鲜红、淡红、紫红、暗红等,最可贵的是带有活性的鲜红血形。

  所处位置

  鸡血石产自低温热液矿床、火山岩或热泉沉积矿的朱砂条带的头尾及边缘地带,产量相当有限。

  用途

  鸡血石主要用作印章及工艺雕刻品材料。

  鸡血石矿的形成和开采

  1、形成

  鸡血石为朱砂(硫化汞) 渗透到高岭石,地开石之中而形成,这样两者交融,共生一体的天然宝石,在国内外是极为罕见的。

  2、性状

  鸡血的成份是硫化汞,石质则为地开石或高岭石,硬度为2—3度。石中时常带有水银斑及少量的石英颗粒突起于石表面。鸡血中除主要成份为硫化汞外,还含有少量的致色元素铁、钛,它们是深色染剂,它的含量多少是鸡血呈现不同红色的主要原因,含量多则血色呈暗红色。另外,鸡血石也含有不同的感光元素硒、碲,这也是鸡血在光照和热烤下退色或变色(呈现暗红)的主要原因。

  3、分布

  昌化鸡血石产地在浙江省临安县上溪乡玉岩山,矿洞分布在康山岭一带。

  4、开采

  鸡血石开采于明初,当时鸡血石露出岩石表层,古人根据热涨冷缩的原理开采,在露出岩石表面的鸡血石上烧柴,岩石全部烧热后,用冰冷的溪水浇泼,使石头分裂,再用铁铲很容易即把鸡血石采下。这样的采法少有裂纹,但鸡血石在没有开采出前很可能多已变黑或变暗,而采出量也非常小。这种采法一直延续到清末民初,基于表层露头的鸡血石都已采竭,改用炸药爆眼,再用手掘或机掘深挖

  5、如何鉴别真假鸡血石

  带血色的石头称为鸡血石,不带血色的则称为昌化石。

  品评鸡血石,首先是看“血”的红色,以其鲜、凝、厚为佳。鲜者红如淋漓之鲜血;凝者聚而不散;厚者指有厚度有层次深透于石层中者。另外鸡血石的地张也是判断鸡血石的重要依据。地张就是红色染在什么样的石头上。鸡血石的地张以纯净、半透明,无钉与血之鲜红色彩交相辉映者为上品。鸡血石的品样可分为方形、长方形、椭圆形、圆形、畸型,尺寸大致以5——2公分的径边为宜。

  鸡血石的质地细腻,带韧性,结构紧密,受刀不崩。

  好的鸡血石都不加雕琢,以做印章为最宜。可以这么说,凡是加雕刻的鸡血一般都为遮掩其疵,是不足为贵的。

  由于鸡血石质佳价高,作伪者很多。鸡血石的作伪方法大体上有下面几种:

  (l)镶嵌法,采一质地较好的昌化石章,选择几面醒目的地方,分别挖出一个个深浅不一的小坑,然后用红色的流化汞涂料嵌入,待其自然阴干后,再磨光上蜡。不过,这种嵌入的鸡血(硫化汞)没有层次,同时血与昌化石的交接处色泽生硬,没有过渡。

  (2)浸渍法,取一方昌化石,在需要的地方涂上硫化汞,阴干再涂,再阴干,使其血稍有层次,然后放在透明的树脂里浸渍,务使周身浸到,拾起晾干,再用细水沙打光即成。用这种方法做成的假鸡血石,因树脂易老化,日久表皮会泛黄,与内部的石色不相协调;同时树脂表皮的毛孔比较粗。用放大镜仔细观察,其表面有一点点细小的擦眼。

  (3)切片贴皮法,用切割机把石章的六个平面分别切割出薄如纸的六面。于其内需要的地方涂上硫化汞。待晾干后再用热烫的办法和以胶水把原来切割下来的六个薄片按原样贴回去,然后把薄片与胶合处的线角磨光。这样鸡血的红色看起来生在石章里面,而且自然分布。但血的层次毕竟只能停留在一个平面上。此类石章,只能局限于正方形或长方形的石章,其他的都不行。因为圆形和畸形的石章无法割断和刻边款,这样薄片烫贴的痕迹就显露出来了。

  (4)添补法,这是在真鸡血石上,再添加硫化汞,并在添加的部分表面罩上一层极薄的树脂,磨光后即成。这类方法是在血上加血,无疑是锦上添花,价值大增。同时真中有假、假假真真。所以对于特别好的鸡血石,在观察时必须注意和联想到作伪者的手法,方可避免“大意失荆州”的后果。
  目前,最著名的鸡血石按产地命名分别是昌化鸡血石和巴林鸡血石。按质地一般分为4大类:冻地鸡血石、软地鸡血石、软钢板地鸡血石和硬钢板地鸡血石。它同
  寿山田黄并列,享有“印石皇后”的美称,为中国印文化的发展作出了巨大贡献。

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