(2011?廣東)由熔鹽電解法獲得的粗鋁含有一定量的金屬鈉和氫氣,這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去,產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用鋼材鍍鋁.工藝流程如下:
(注:NaCl熔點(diǎn)為801℃;AlCl
3在181℃升華)
(1)精煉前,需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂,防止精煉時(shí)它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生新的雜質(zhì),相關(guān)的化學(xué)方程式為①
2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe
2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe
和②
4Al+3SiO2═3Si+2Al2O3
4Al+3SiO2═3Si+2Al2O3
(2)將Cl
2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體,雜質(zhì)隨氣泡上浮除去.氣泡的主要成分除Cl
2外還含有
H2、HCl、AlCl3
H2、HCl、AlCl3
;固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上,在熔體表面形成浮渣,浮渣中肯定存在
NaCl
NaCl
(3)在用廢堿液處理A的過程中,所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O
(4)鍍鋁電解池中,金屬鋁為
陽極
陽極
極,熔融鹽電鍍中鋁元素和氯元素主要以AlCl
4- 和Al
2Cl
7-形式存在,鋁電極的主要電極反應(yīng)式為
Al-3e-+7AlCl4-=4Al2Cl7-
Al-3e-+7AlCl4-=4Al2Cl7-
(5)鋼材鍍鋁后,表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕,其原因是
致密的氧化膜能隔絕鋼材與空氣中的O2、CO2和H2O等接觸,使電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕不能發(fā)生
致密的氧化膜能隔絕鋼材與空氣中的O2、CO2和H2O等接觸,使電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕不能發(fā)生
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