有色金屬冶金學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容

前言1有色金屬是指除Fe、Cr、Mn之外的金屬2有色金屬分輕金屬、重金屬、稀有金屬、貴金屬3什么是輕金屬、重金屬、稀有金屬、貴金屬，代表性金屬分別是？第一頁(yè)，共四十四頁(yè)。第一章氧化鋁的生產(chǎn)什么是鋁土礦?鋁土礦的主要化學(xué)成分有哪些？其中有害的雜質(zhì)有哪些？答：鋁土礦是一種以氫氧化鋁礦物為主的成分復(fù)雜的巖石，主要化學(xué)成分有Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2，其中有害的雜質(zhì)有SiO2、Fe2O3、TiO2。含鋁礦物主要有哪些種類？答：按鋁土礦的礦物成分分：三水鋁石型鋁土礦、一水軟鋁石型鋁土礦、一水硬鋁石型鋁土礦、混合礦；按鋁土礦礦石結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分：粗糙狀鋁土礦、致密狀鋁土礦、豆鮞狀鋁土礦；按鋁土礦地質(zhì)成因分：海相沉積型鋁土礦、陸相沉積型鋁土礦、玄武巖風(fēng)化殼型鋁土礦。第二頁(yè)，共四十四頁(yè)。第一章氧化鋁的生產(chǎn)衡量鋁土礦的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)？答：衡量鋁土礦的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是鋁硅比，即鋁土礦中的氧化鋁與氧化硅的重量比。單流法雙流法答：?jiǎn)瘟鞣ㄊ侵笇⒀h(huán)母液和鋁土礦一起磨制成原礦漿進(jìn)行預(yù)熱溶出的方法。雙流法是指僅將一部分循環(huán)母液送去磨制原礦漿，大部分循環(huán)母液?jiǎn)为?dú)預(yù)熱到溶出溫度，然后再于溶出器內(nèi)與濃稠原礦漿進(jìn)行混合溶出的方法。第三頁(yè)，共四十四頁(yè)。第一章氧化鋁的生產(chǎn)寫(xiě)出下列含鋁礦物的分子式：剛玉、三水鋁石、一水鋁石、明礬石、霞石？答：高嶺石Al2O3·2SiO2·2H2O、剛玉

Al2O3、三水鋁石

Al(OH)3、一水鋁石

AlOOH、明礬石

(K,Na)2SO4·Al2(SO4)3·4Al(OH)3、霞石(K,Na)2O·Al2O3·2SiO2。第四頁(yè)，共四十四頁(yè)。第一章氧化鋁的生產(chǎn)我國(guó)氧化鋁工業(yè)的特點(diǎn)？答：鋁土礦資源差；綜合能耗高；成本高；多采用聯(lián)合法和燒結(jié)法工藝；生產(chǎn)規(guī)模偏小，技術(shù)裝備水平低；產(chǎn)品質(zhì)量低品種少；污染環(huán)境排放大量有害物質(zhì)。概述氧化鋁的生產(chǎn)方法？第五頁(yè)，共四十四頁(yè)。第一章氧化鋁的生產(chǎn)答：酸法、堿法和電熱法酸法生產(chǎn)氧化鋁是用硝酸、硫酸或鹽酸等無(wú)機(jī)酸處理含鋁原料而得到相應(yīng)的鋁鹽的酸性水溶液。然后使這些鋁鹽成為水合物（經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶）或堿式鋁鹽（水解結(jié)晶）結(jié)晶從溶液中析出，亦可用堿（NH4OH）中和這些鋁鹽水溶液，使鋁成氫氧化鋁析出。煅燒所得到的氫氧化鋁即可得到氧化鋁。堿法：是用堿（工業(yè)燒堿NaOH或純堿Na2CO3）處理鋁土礦，使礦石中的氧化鋁變?yōu)榭扇艿匿X酸鈉。礦石中的鐵、鈦等雜質(zhì)和絕大部分的硅則成為不溶解的化合物。將不溶解的殘?jiān)ǚQ作赤泥）與溶液分離，經(jīng)洗滌后棄去或綜合處理利用。將凈化的鋁酸鈉溶液（稱為精液）進(jìn)行分解以析出氫氧化鋁，經(jīng)分離洗滌和煅燒后，得到產(chǎn)品氧化鋁。分解母液則循環(huán)使用處理鋁土礦。第六頁(yè)，共四十四頁(yè)。第一章氧化鋁的生產(chǎn)

電熱法可用于處理高硅高鐵的鋁礦。在電爐內(nèi)還原熔煉礦石，同時(shí)獲得硅鐵合金與含氧化鋁的爐渣，二者借比重不同而分開(kāi)，用堿法從爐渣中提取氧化鋁。電熱法僅適用于有廉價(jià)電能供應(yīng)的個(gè)別情況。拜耳法是直接利用含有大量游離苛性鈉的循環(huán)母液處理鋁土礦，溶出其中氧化鋁得到鋁酸鈉溶液，并用加氫氧化鋁種子（晶種）分解的方法，使鋁酸鈉溶液分解析出氫氧化鋁結(jié)晶。種分母液經(jīng)蒸發(fā)后返回用于溶出鋁土礦。燒結(jié)法是在鋁土礦中配入石灰石（或灰石）、純堿（含大量Na2CO3的碳分母液），在高溫下燒結(jié)而得到含有固態(tài)鋁酸鈉的熟料，用水或稀堿溶液溶出熟料，得鋁酸鈉溶液。經(jīng)脫硅凈化的鋁酸鈉溶液用碳酸化分解法（向溶液中通入二氧化碳?xì)猓┦谷芤褐械难趸X成氫氧化鋁結(jié)晶析出。碳分母液經(jīng)蒸發(fā)后返回用于配制生料漿。第七頁(yè)，共四十四頁(yè)。拜爾法生產(chǎn)氧化鋁小結(jié)簡(jiǎn)述拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的基本工藝原理？答：Ⅰ用氫氧化鈉溶液直接溶出鋁土礦中的氧化鋁生成鋁酸鈉溶液；Ⅱ鋁酸鈉溶液中加入氫氧化鋁作為種子，使鋁酸鈉溶液分解。即反應(yīng)拜耳法生產(chǎn)工藝流程的各主要工序是什么？答：鋁土礦原料準(zhǔn)備；溶出；赤泥分離洗滌；加晶種分解；氫氧化鋁分離洗滌；煅燒；種分母液蒸發(fā)和苛化。拜耳法鋁土礦溶出的目的？答：為了使鋁土礦中的三氧化鋁變成可溶于水的鋁酸鈉，把鋁和其他的雜質(zhì)分離第八頁(yè)，共四十四頁(yè)。(1)對(duì)三水鋁石型鋁土礦(2)對(duì)一水軟鋁石型鋁土礦(3)對(duì)一水硬鋁石型鋁土礦寫(xiě)出三種類型氧化鋁水合物溶出反應(yīng)和主要溶出條件，并比較它們?nèi)艹龅碾y易程度?三水鋁石最易溶出、其次是一水軟鋁石、最難溶出是一水硬鋁石第九頁(yè)，共四十四頁(yè)。12.鋁土礦含硅礦物在溶出過(guò)程中的行為和危害？答：各種形式的硅礦物與苛性堿反應(yīng)，均以硅酸鈉形式進(jìn)入溶液：溶液中的硅酸鈉又與鋁酸鈉反應(yīng)，生成溶解度很小的水合鋁硅酸鈉沉淀，進(jìn)入赤泥：含硅礦物的危害⑴造成Na2O和Al2O3損失⑵水合鋁硅酸鈉在溶出設(shè)備上結(jié)垢⑶水合鋁硅酸鈉進(jìn)入產(chǎn)品造成產(chǎn)品質(zhì)量降低第十頁(yè)，共四十四頁(yè)。13.溶出一水硬鋁石時(shí)添加石灰的作用和原理答：觀點(diǎn)⑴：一水硬鋁石本身較難溶解，而礦石中銳鈦礦和金紅石等鈦礦物則先于一水硬鋁石而與堿液反應(yīng)生成鈦酸鈉，鈦酸鈉呈膠態(tài)膜狀包圍礦粒表面，阻止一水硬鋁石與堿液接觸，致使氧化鋁不能溶出。如有石灰存在，破壞鈦酸鈉的保護(hù)膜，消除TiO2的有害作用。

觀點(diǎn)⑵：石灰對(duì)一水硬鋁石本身的活化作用

第十一頁(yè)，共四十四頁(yè)。14.談?wù)動(dòng)绊懭艹鲞^(guò)程的主要因素。答：⑴.鋁土礦的礦物成分及其結(jié)構(gòu)⑵溶出溫度、⑶循環(huán)母液堿濃度

、⑷配料摩爾比

、⑸攪拌強(qiáng)度第十二頁(yè)，共四十四頁(yè)。15.赤泥漿液稀釋的目的有哪些？答：①溶出料漿在分離赤泥之前須用赤泥洗液予以稀釋，以降低料漿溶液的粘度，提高分離效率；②降低溶液的濃度，使之適合加種子分解的要求；③隨溶液濃度降低可促進(jìn)溶液的繼續(xù)脫硅，減少氧化硅含量。第十三頁(yè)，共四十四頁(yè)。16.談?wù)劙荻ňХN分解的的機(jī)理答：鋁酸鈉溶液的加種子分解實(shí)際上包括兩個(gè)方面：鋁酸根離子的分解和氫氧化鋁結(jié)晶。鋁酸根離子分解：當(dāng)鋁酸鈉溶液中有可作為晶核的固體雜質(zhì)微?；蛲饧拥臍溲趸X種子時(shí)，鋁酸根離子Al(OH)4-被吸附于晶種表面而發(fā)生分解，生成的氫氧化鋁分子在晶種表面經(jīng)過(guò)重新排列，形成氫氧化鋁結(jié)晶。(2)氫氧化鋁結(jié)晶在鋁酸鈉溶液加種子分解過(guò)程中，析出的氫氧化鋁多晶體可有如下的形成機(jī)理：次生成核；結(jié)晶生長(zhǎng)；晶粒附聚；晶粒破裂磨損。第十四頁(yè)，共四十四頁(yè)。17.影響晶種分解過(guò)程的因素有哪些？答：分解原液的濃度和分子比；分解溫度；種子數(shù)量和質(zhì)量；雜質(zhì)影響第十五頁(yè)，共四十四頁(yè)。第一章氧化鋁的生產(chǎn)燒結(jié)法生料加煤對(duì)生產(chǎn)過(guò)程有哪些作用？答：當(dāng)燒結(jié)物料進(jìn)入到窯的高溫帶后，處于氧化氣氛下，暴露在料層表面的二價(jià)硫化物與空氣接觸又會(huì)被氧化而成Na2SO4，只有約半數(shù)的硫以二價(jià)硫化物形式存在于熟料中。熟料溶出時(shí)排入赤泥。鋁土礦中部分氧化鐵還原成FeO和FeS，可以減少配料中堿的配比，無(wú)必要使Fe2O3全部與Na2O結(jié)合，故可降低堿耗。加入還原劑能強(qiáng)化燒結(jié)過(guò)程，因?yàn)樯霞尤氲拿涸诟G內(nèi)燃燒帶以前燃燒，等于增加了窯的燃燒空間，提高窯的發(fā)熱能力。第十六頁(yè)，共四十四頁(yè)。第一章氧化鋁的生產(chǎn)19熟料回轉(zhuǎn)窯內(nèi)一般分幾個(gè)帶？各帶的主要作用是什么？烘干帶生料漿水分蒸發(fā)；預(yù)熱帶生料中氫氧化物或水合物脫水；分解帶主要為石灰石熱分解和開(kāi)始部分固相反應(yīng)；燒成帶最后完成熟料礦物組成的反應(yīng)；冷卻帶熟料冷卻。第十七頁(yè)，共四十四頁(yè)。第一章氧化鋁的生產(chǎn)20熟料溶出的目的是什么?試寫(xiě)出熟料溶出過(guò)程中的主要化學(xué)反應(yīng)式。第十八頁(yè)，共四十四頁(yè)。第一章氧化鋁的生產(chǎn)21熟料溶出過(guò)程中的二次反應(yīng)指的是什么？其對(duì)生產(chǎn)的影響如何？答：由于硅酸二鈣的分解又引起其他反應(yīng)，使已溶出的Al2O3和Na2O又轉(zhuǎn)為固相而造成損失，這種造成Al2O3和Na2O損失的反應(yīng)叫做溶出二次反應(yīng)。第十九頁(yè)，共四十四頁(yè)。第一章氧化鋁的生產(chǎn)22影響二次反應(yīng)的因素有哪些？答：溶出用調(diào)整液的組成、溫度、時(shí)間23鋁酸鈉溶液不添加石灰脫硅的基本原理是什么？有哪些影響因素？答：鋁酸鈉溶液的脫硅過(guò)程即為使溶液中SiO2由介穩(wěn)狀態(tài)過(guò)渡到平衡狀態(tài)的過(guò)程，過(guò)飽和部分的SiO2自溶液中析出。2Na2SiO3+2NaAl(OH)4+aq=Na2O·Al2O3·2SiO2·nH2O↓+4NaOH+aq

溫度添加晶種第二十頁(yè)，共四十四頁(yè)。第一章氧化鋁的生產(chǎn)24粗液添加石灰脫硅的基本原理是什么？影響因素有哪些？答：石灰是以石灰乳Ca(OH)2漿的形式加入鋁酸鈉溶液的，加入石灰后將發(fā)生如下反應(yīng)：3Ca(OH)2+2NaAl(OH)4+aq=3CaO?Al2O3?6H2O+2NaOH+aqCaO·Al2O3·6H2O+xNaSiO3+aq=3CaO·Al2O3·xSiO2·(6-2x)H2O+2xNaOH+aq溶液中Na2OK濃度和Al2O3濃度；溶液的Na2OC濃度；石灰添加量和質(zhì)量；溶液中SiO2含量；溫度；

第二十一頁(yè)，共四十四頁(yè)。第一章氧化鋁的生產(chǎn)25簡(jiǎn)述二段脫硅的工藝流程？

溢流溢流底流底流粗液一段常壓脫硅分離二段常壓脫硅分離合成含鈣添加劑去燒結(jié)法配料或處理后棄之返回晶種或去拜耳法溶出系統(tǒng)去葉濾第二十二頁(yè)，共四十四頁(yè)。第一章氧化鋁的生產(chǎn)26鋁酸鈉溶液的碳酸化分解與加晶種分解有何區(qū)別？其特點(diǎn)是什么？答：1）苛性堿中和：2）氫氧化鋁結(jié)晶過(guò)程：由于連續(xù)通入CO2，使溶液始終維持較大的過(guò)飽和度，所以，在碳酸化分解時(shí)，即使不加晶種，溶液也具有較大的分解速度。第二十三頁(yè)，共四十四頁(yè)。燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁小結(jié)影響碳分過(guò)程的主要因素有哪些？答確定碳酸化分解率大小的依據(jù)是什么？（精液的硅量指數(shù)）p35碳酸化分解過(guò)程中，SiO2的析出分幾個(gè)階段？并指出各個(gè)階段的名稱以及對(duì)這種析出規(guī)律的原因進(jìn)行解釋？p35第二十四頁(yè)，共四十四頁(yè)。鋁冶金小結(jié)12電解鋁生產(chǎn)對(duì)原料氧化鋁有哪些要求？13砂狀氧化鋁的特性基本概念。安息角：是指物料在光滑平面上自然堆積的傾角。θ↗流動(dòng)性越差灼減:

是指殘存在氧化鋁中的結(jié)晶水含量。比表面積:

是指單位質(zhì)量物料的外表面積與內(nèi)孔表面積之和的總表面積，是表示氧化鋁化學(xué)活性的指標(biāo)。比表面積↗氧化鋁的化學(xué)活性↗，越易溶解堆積密度（體積密度）：是指在自然狀態(tài)下單位體積物料的質(zhì)量。堆密度↘越有利于氧化鋁在電解質(zhì)中的溶解真密度：是指不包括內(nèi)外氣孔體積的單位體積物料的質(zhì)量（內(nèi)氣孔是指物料中不與大氣相通的氣孔，外氣孔是指物料中與大氣相通的氣孔）假密度：是指不包括外氣孔體積的單位體積物料的質(zhì)量。破損系數(shù)：是氧化鋁的強(qiáng)度指標(biāo)。是指氧化鋁在載流流化床中循環(huán)15min后，試樣中-44μm粒子含量改變的百分?jǐn)?shù)。14酸法冰晶石的制取工序：制酸和制鹽什么是氧化鋁冰晶石熔鹽電解法？直流電流通入電解槽，在陰極和陽(yáng)極上起電化學(xué)反應(yīng)。電解產(chǎn)物，陰極上是鋁液，陽(yáng)極上是CO2和CO氣體。鋁液用真空抬包抽出，經(jīng)過(guò)凈化和澄清之后，澆鑄成商品鋁錠，其質(zhì)量達(dá)到99.5～99.8%Al。陽(yáng)極氣體中還含有少量有害的氟化物和瀝青煙氣，經(jīng)過(guò)凈化之后，廢氣排放入大氣，收回的氟化物返回電解槽。第二十五頁(yè)，共四十四頁(yè)。15電解槽的電極為什么選擇炭質(zhì)材料？在鋁電解過(guò)程中，高溫的具有很大侵蝕性的冰晶石熔液直接同電極接觸。在各種電極材料當(dāng)中，只有炭素材料能夠抵抗這種侵蝕性并且能良好地導(dǎo)電而又價(jià)格低廉。第二十六頁(yè)，共四十四頁(yè)。16陽(yáng)極糊為什么要有一定的流動(dòng)性？在上插棒電解槽上，拔棒之后遺留下來(lái)的孔洞，宜由上面的陽(yáng)極糊來(lái)填滿，因此陽(yáng)極糊應(yīng)該具有足夠的流動(dòng)性。但是，在任何情形下，陽(yáng)極糊軟化時(shí)的流動(dòng)性不應(yīng)引起糊中焦粒偏析，也不應(yīng)使上插棒陽(yáng)極拔棒后遺留下來(lái)的孔洞被富集著瀝青的炭糊所填充，以免由此而造成危害。17瀝青的作用和分類？瀝青的作用：瀝青制造陽(yáng)極的粘結(jié)劑。它在電極制造過(guò)程中粘結(jié)固體炭粒（骨料），組成具有一定塑性的炭糊，并且在炭糊焦化過(guò)程中，焦結(jié)固體炭粒，使電極具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。瀝青分為軟瀝青、中硬瀝青、硬瀝青第二十七頁(yè)，共四十四頁(yè)。18什么是陽(yáng)極糊和炭塊糊？答：炭塊糊（陽(yáng)極糊）是焦炭經(jīng)高溫煅燒后，進(jìn)行中碎和粉碎，然后按照不同的粒度組成與一定比例的瀝青進(jìn)行配料，經(jīng)混捏后所得的最終產(chǎn)品。直接用于自焙陽(yáng)極稱為陽(yáng)極糊，用于制造預(yù)焙陽(yáng)極稱炭塊糊。19鋁電解槽的槽型有（自焙陽(yáng)極電解槽、預(yù)焙陽(yáng)極電解槽、多室電解槽）20鋁電解系列電解槽的配置方式有（橫向排列和縱向排列）21工業(yè)鋁電解槽的結(jié)構(gòu)有（陰極、陽(yáng)極和母線）組成22鋁電解槽系列是（鋁生產(chǎn)的單元）23鋁電解槽的串聯(lián)連接是指直流電從整流器之正極經(jīng)鋁母線送到電解槽的陽(yáng)極，經(jīng)電解質(zhì)和鋁液層流過(guò)陰極，然后進(jìn)入下一臺(tái)電解槽的陽(yáng)極，依次類推。從最后一臺(tái)電解槽陰極出來(lái)的電流，返回整流器的負(fù)極。第二十八頁(yè)，共四十四頁(yè)。鋁冶金小結(jié)24鋁電解質(zhì)的組成：熔劑（冰晶石）和（AlF3），原料（Al2O3）25鋁電解質(zhì)的基本體系NaF-AlF3二元系、Na3AlF6-Al2O3二元系、Na3AlF6-AlF3-Al2O3三元系26NaF-AlF3二元系的化合物有（冰晶石）和（亞冰晶石），還有可能有（單冰晶石）冰晶石固態(tài)下的三種變體：?jiǎn)涡本?、立方晶系和六方晶系亞冰晶石在NaF-AlF3二元系中是由初晶冰晶石與液相起包晶反應(yīng)生成的單冰晶石是在710℃由AlF3晶體與液相起包晶反應(yīng)而生成NaF-AlF3二元系相圖中各相的組成？單冰晶石存在兩種不同觀點(diǎn)的原因：在于高濃度下AlF3具有很大的蒸氣壓，造成實(shí)驗(yàn)上的困難。故NaF-AlF3二元系相圖只研究到75%AlF3為止。冰點(diǎn)降低值取決于產(chǎn)生的新質(zhì)點(diǎn)數(shù)目、熔劑的熔點(diǎn)和熔劑的熔化熱第二十九頁(yè)，共四十四頁(yè)。什么是添加劑？應(yīng)滿足的要求？采取往冰晶石-氧化鋁熔液中，添加某些能夠改善它的物理化學(xué)性質(zhì)以及提高電解生產(chǎn)指標(biāo)的鹽類，這種鹽類稱為添加劑。應(yīng)滿足：(1)在鋁電解過(guò)程中不分解，保證鋁的質(zhì)量和電流效率；(2)應(yīng)能改善冰晶石-氧化鋁熔液的物理化學(xué)性質(zhì)，對(duì)氧化鋁在冰晶石熔液中的溶解度沒(méi)有大的影響；(3)應(yīng)來(lái)源廣泛并且價(jià)格低廉使用低熔點(diǎn)電解質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)？(1)明顯降低電解溫度(2)實(shí)現(xiàn)低溫800～900℃下的電解制取液態(tài)鋁(3)明顯提高電流效率(4)明顯減少電能消耗量和炭陽(yáng)極消耗量(5)亦可大大延長(zhǎng)槽壽命(6)低溫電解質(zhì)與惰性陰極配合使用，則顯著增加其經(jīng)濟(jì)效益，什么是酸性電解質(zhì)？使用酸性電解質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)？是指除了冰晶石（Na3AlF6）之外，還含有一定數(shù)量的游離氟化鋁（AlF3）的電解質(zhì)。酸性電解質(zhì)優(yōu)點(diǎn)：熔點(diǎn)比較低，可以降低電解溫度；鋁在其中的溶解度較小，有利于提高電流效率；電解質(zhì)結(jié)殼酥松好打。第三十頁(yè)，共四十四頁(yè)。研究冰晶石氧化鋁溶液的目的是什么？一方面在于改善鋁的電解過(guò)程，謀求提高電流效率，減少能量消耗，節(jié)省原料，延長(zhǎng)電解槽的使用期；另一方面在于了解融鹽體系的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而探討鋁電解的機(jī)理問(wèn)題。冰晶石氧化鋁溶液的物理性質(zhì)有哪些？熔度（熔點(diǎn)或初晶點(diǎn)）、密度、電導(dǎo)率、遷移數(shù)、蒸氣壓、粘度、表面性質(zhì)鋁氧氟離子形成的原因由于氧離子半徑和氟離子半徑大小相似（為1.4?，為1.33?），這兩種離子可以彼此易位。在熔融的冰晶石中，大多數(shù)氟離子同鋁離子配位，或者是6度配位（），或者4度配位（）。氧離子可以取代這些絡(luò)合離子中的一部分氟離子，而形成鋁氧氟離子。第三十一頁(yè)，共四十四頁(yè)。鋁冶金小結(jié)影響冰晶石氧化鋁溶液中純鈉和純鋁析出電位差值的因素隨著電解質(zhì)NaF/AlF3摩爾比增大而減??；隨電解質(zhì)溫度升高而減?。浑S電解質(zhì)中Al2O3濃度減少而減??；隨電解質(zhì)陰極電流密度的提高而減小。電解質(zhì)中鋁鈉析出電位差值減小后的危害鈉和鋁的析出電位差值減小，則鈉離子就會(huì)同鋁離子一起放電，結(jié)果造成電流效率之重大損失鋁電解中陽(yáng)極反應(yīng)的步驟氧離子越過(guò)雙電層在陽(yáng)極上放電，并生成原子態(tài)氧：(2)吸附在陽(yáng)極上的氧與炭陽(yáng)極本身發(fā)生作用，生成碳氧化合物CxO：(3)CxO分解出CO2，此CO2仍然吸附在炭陽(yáng)極上：什么是陽(yáng)極效應(yīng)陽(yáng)極效應(yīng)是發(fā)生在陽(yáng)極上的一種特殊現(xiàn)象，當(dāng)其發(fā)生時(shí)，陽(yáng)極上出現(xiàn)許多細(xì)小而明亮的電弧，槽電壓升高到數(shù)十伏。發(fā)生陽(yáng)極效應(yīng)的機(jī)理有潤(rùn)濕性學(xué)說(shuō)、氟離子放電學(xué)說(shuō)和靜電引力學(xué)說(shuō)發(fā)生陽(yáng)極效應(yīng)的因素：電流密度的增大和氧化鋁濃度的降低第三十二頁(yè)，共四十四頁(yè)。鋁的溶解有幾種方式，分別是什么？鋁在冰晶石-氧化鋁熔液中溶解的四種方式：鋁與冰晶石熔液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成低價(jià)氟化鋁：(2)鋁置換冰晶石中的鈉，生成元素鈉：(3)鋁以電化學(xué)溶解方式，生成低價(jià)鋁離子，并給出電子：(4)物理溶解鋁以金屬微粒的形態(tài)存在于冰晶石-氧化鋁熔液中。什么是電流效率？以實(shí)際產(chǎn)量在理論產(chǎn)量中所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來(lái)計(jì)算電流效率。第三十三頁(yè)，共四十四頁(yè)。鋁冶金小結(jié)電流效率降低的原因？鋁的溶解和損失、析出鈉、電流空耗、其他損失什么是鋁的溶解和損失？陰極上析出的鋁一部分重新溶解在電解質(zhì)里。這部分溶解的鋁轉(zhuǎn)移到陽(yáng)極附近，被陽(yáng)極氣體氧化。鋁電解生產(chǎn)的三個(gè)階段是什么？焙燒、啟動(dòng)、正常生產(chǎn)鋁電解槽焙燒的目的是什么？在于加熱陽(yáng)極、陰極和爐膛，以利于啟動(dòng)鋁電解槽焙燒的發(fā)熱方式：利用陽(yáng)極和陰極本身的電阻發(fā)熱、利用焙燒介質(zhì)（例如焦炭粒）的電阻發(fā)熱、利用燃料發(fā)熱52自焙陽(yáng)極加熱過(guò)程中陽(yáng)極糊的變化是怎樣的？在360℃～400℃以下，瀝青中析出焦油物質(zhì)，瀝青變得濃密而發(fā)生結(jié)構(gòu)流變；

在500℃～700℃之間焦油物質(zhì)裂化并生成焦炭；

析出來(lái)的碳?xì)浠衔餁怏w，在更高的溫度下（700℃～900℃）分解，生成二次焦和甲烷和氫氣；二次焦沉積在骨料炭之間，使“燒結(jié)錐體”更加密實(shí)。名詞解釋：電解槽啟動(dòng)、電解槽無(wú)效應(yīng)啟動(dòng)法、效應(yīng)啟動(dòng)法、啟動(dòng)后期（p71-72）第三十四頁(yè)，共四十四頁(yè)。

鋁電解槽的啟動(dòng)是指在電解槽內(nèi)熔化電解質(zhì)和鋁，開(kāi)始電解，然后逐步納入正常生產(chǎn)而言。無(wú)效應(yīng)啟動(dòng)是指在電解槽啟動(dòng)之前，在陽(yáng)極周圍鋪放氟化鈣，然后放冰晶石和氟化鈉（或純堿）混合物，在槽膛內(nèi)壁邊緣鋪放固體電解質(zhì)塊。灌入液體電解質(zhì)，同時(shí)迅速提升陽(yáng)極，電壓達(dá)到8～10V，使槽內(nèi)固體物料逐漸熔化，并陸續(xù)添加固體冰晶石，直至電解質(zhì)水平達(dá)到30～35cm為止，熔料結(jié)束時(shí)，槽電壓保持8～10V，全部熔料時(shí)間為6～8小時(shí)的啟動(dòng)法。效應(yīng)啟動(dòng)法是指在啟動(dòng)開(kāi)始時(shí)提升陽(yáng)極使發(fā)生陽(yáng)極效應(yīng)，保持槽電壓40～50伏，迅速熔化槽內(nèi)的物料，在1小時(shí)內(nèi)完成。啟動(dòng)后期是指從開(kāi)始電解逐步納入正常生產(chǎn)的一個(gè)過(guò)渡時(shí)期。第三十五頁(yè)，共四十四頁(yè)。啟動(dòng)后期發(fā)生的變化電解質(zhì)溫度、NaF/AlF3摩爾比及電解質(zhì)水平逐漸降低，而鋁液水平逐漸升高；在槽膛內(nèi)壁上逐漸生長(zhǎng)結(jié)殼，其組成為60～80%大晶粒的剛玉（）和20～30%冰晶石；最終建立了橢圓形的槽膛內(nèi)形橢圓形槽膛內(nèi)形的作用熱和電的絕緣體；保護(hù)炭素側(cè)壁；減少熱損失量；提高電流效率電解質(zhì)液面上表面結(jié)殼對(duì)于電解生產(chǎn)的益處？第一，它是存放原料氧化鋁的基地，使氧化鋁得到預(yù)熱，并且脫去其中的部分水分；第二，結(jié)殼本身以及在其上面堆放的氧化鋁是良好的保溫層，可減少電解質(zhì)的熱損失量。第三十六頁(yè)，共四十四頁(yè)。鋁冶金小結(jié)名詞解釋：槽電壓、電解溫度、電解質(zhì)水平和鋁液水平、陽(yáng)極效應(yīng)系數(shù)、極距、陽(yáng)極工作面、陰極工作面工業(yè)電解槽內(nèi)經(jīng)常保持一層鋁液的益處？第一，它保護(hù)著槽底炭塊，減少生成炭化鋁；第二，它使陽(yáng)極底掌中央部位多余的熱量通過(guò)這層良導(dǎo)體傳輸?shù)疥?yáng)極四周，使槽內(nèi)各部分溫度趨于均勻；第三，它填充了槽底上高洼不平之處，使電流比較均勻地通過(guò)槽底；第四，厚度適當(dāng)?shù)匿X液層能夠削弱磁場(chǎng)產(chǎn)生的作用力。鋁電解槽的生產(chǎn)指標(biāo)有（生產(chǎn)率）和（電耗率）鋁的電化學(xué)當(dāng)量值為（）電解槽系列的鋁產(chǎn)量與（電流強(qiáng)度）、（電流效率）和（運(yùn)行的槽晝夜總數(shù)）相關(guān)。能量平衡是指（在穩(wěn)定狀態(tài)下，供給電解槽體系的能量與電解槽消耗和損失的能量之間的平衡）。根據(jù)電解槽能量平衡示意圖分別寫(xiě)出以0℃和電解溫度為基礎(chǔ)時(shí)的電解槽能量平衡表達(dá)式。p78什么是原鋁？是指鋁電解槽產(chǎn)出的液體鋁，經(jīng)過(guò)凈化、澄清和除渣之后，鑄成商品的鋁錠電解槽抽出的鋁液中的雜質(zhì)有（金屬元素）、（非金屬固態(tài)夾雜物）和（氣體）。第三十七頁(yè)，共四十四頁(yè)。槽電壓是陽(yáng)極母線至陰極母線之間的電壓降電解溫度是指電解質(zhì)溫度而言，一般取950～970℃，大約高出電解質(zhì)的初晶點(diǎn)10～20℃電解質(zhì)水平和鋁液水平是指它們各自的厚度而言陽(yáng)極效應(yīng)系數(shù)每日分?jǐn)偟矫坎鄣年?yáng)極效應(yīng)次數(shù)極距是指陰、陽(yáng)兩極之間的距離，一般取陽(yáng)極底掌到鋁液鏡面之間的垂直距離陽(yáng)極工作面是指浸在電解質(zhì)里的陽(yáng)極表面陰極工作面是指槽底上的鋁液表面第三十八頁(yè)，共四十四頁(yè)。鋁冶金小結(jié)為什么要清除鋁液中的雜質(zhì)？存在金屬雜質(zhì)元素時(shí)，則電阻率增大；存在非金屬固態(tài)和氣態(tài)雜質(zhì)時(shí)，使型材產(chǎn)生裂紋或氣孔；鋁液凈化采用的方法是（氣體凈化）。氯氣凈化鋁液的原理？是把干燥的氯氣通入鋁液中，使氯與鋁中的金屬雜質(zhì)（如鈉、鋰、鈣、鎂等，它們的氯化物的生成自由能均比氯化鋁的生成自由能更負(fù)）起反應(yīng)，生成相應(yīng)的氯化物而得以除去。同時(shí)，那些懸浮在鋁液中的非金屬夾雜物，例如Al2O3、Al4C3和炭粒等便吸附在氯化鋁氣泡上，上升到鋁液表面上時(shí)，氣泡破裂，分離出這些夾雜物。

降低鋁生產(chǎn)成本的措施？（1）減少原料和材料的機(jī)械損失，以及從廢氣和廢舊內(nèi)襯中收回氟鹽可以節(jié)省原料（2）設(shè)法減少炭陽(yáng)極消耗量并收回利用殘極（3）槽外減少母線中的電能損失。槽內(nèi)減少電解質(zhì)中的電能損失，為此需要降低電解溫度，以求減少電解槽的熱量損失。（4）實(shí)行電解廠和加工廠的聯(lián)合作業(yè)，把鋁液（或把配成的鋁合金液）直接澆鑄成加工廠所需的坯錠，則可節(jié)省鋁，又可節(jié)省能量。（5）盡可能的延長(zhǎng)電解槽的使用期（6）回收廢鋁。第三十九頁(yè)，共四十四頁(yè)。鋁電解槽煙氣中含有的污染物質(zhì)有（氣態(tài)污染物）、（大顆粒固態(tài)污染物）和（細(xì)顆粒固態(tài)污染物）。什么是一次煙氣？什么是二次煙氣？一次煙氣是指由槽上集氣罩捕集的鋁電解槽散發(fā)的煙氣，體積較小，其中氟化物濃度較大。二次煙氣是指未經(jīng)集氣罩收集而直接進(jìn)入電解廠房空氣中的鋁電解槽散發(fā)的煙氣，被廠房空氣稀釋后，體積較大，氟化物濃度甚小。一次煙氣和二次煙氣在（濃度）、（體積）、（組成）和（散發(fā)方式）上存在很大差別。什么是干式凈化裝置？什么是干式凈化法？是指在煙氣通過(guò)袋式過(guò)濾器進(jìn)行收塵之前，使煙氣在流化床或輸送床中與氧化鋁直接接觸，利用氧化鋁對(duì)氟化氫氣體的吸附能