问懂冶金的人:为什么铝这么难炼,19世纪才大规模冶炼?

冶金是从矿石中提取金属或金属化合物,并通过各种加工方法将金属制成具有一定性能的金属材料的过程和技术。冶金技术主要包括火法冶金、湿法冶金和电法冶金。火法冶金是一种高温冶金过程。矿石或精矿中的部分或全部矿物在高温下发生一系列物理化学变化,生成另一种形式的化合物或单质,分别富集在气体、液体或固体产物中,从而达到将待捕集的金属与脉石等杂质分离的目的。湿法冶金是在溶液中进行的冶金过程。湿法冶金的温度不高,一般低于200度。在现代湿法冶金的高温高压过程中,温度只有100度左右,极少数情况下温度可以达到400度。湿法冶金包括:浸出、提纯、金属制备等过程。电冶金是一种利用电能提取金属的方法。根据利用电能的不同效果,电冶金可分为电热冶金和电化学冶金。1.电热冶金是一种将电能转化为热能的冶炼方法。电热冶金过程中,根据其物理化学变化的本质,与火法冶金没有太大区别,两者的主要区别只是冶炼时热能的来源不同。2、电化学冶金(电解和电沉积)是利用电化学反应,使金属从含有金属盐的溶液或熔体中析出。前者称为溶液电解,如锕的电解精炼和锌的电积,可归为湿法冶金。后者称为熔盐电解,不仅利用电能的化学效应,还利用电能转化为热能,从而加热金属盐类,使其熔化,因此也可归入火法冶金。从矿石或精矿中提取金属的生产过程通常是火法冶金过程和湿法过程。甚至火法冶金工艺,例如硫化物坩埚精矿的火法冶金熔炼,也需要湿法电解精炼工艺。在湿法炼锌中,硫化锌精矿也需要进行高温氧化焙烧预处理。

铝主要通过电解三氧化二铝获得。因为铝比较活泼,所以它的氧化物生成自由能比较低,也就是说氧化物比较稳定,很难被还原。因此,使用现有的还原剂(碳、H2等)很难从氧化铝中还原金属铝。)在加热条件下。