在许多方面，铝是完美的金属。它强度大，重量轻，耐高温和耐腐蚀，是一种很好的电导体。最重要的是，它既丰富又便宜。

铝也是地壳中最丰富的金属，也是仅次于氧和硅的第三大元素。然而，直到1809年，英国化学家汉弗莱·戴维爵士才正式确定并命名了它。

今天，铝是世界上除钢铁以外最常用的金属。铝是我们生活中几乎每一个部分的重要组成部分，从我们驾驶的汽车到食品的包装。

铝与其他金属结合形成铝合金时，其用途最为广泛。合金化工艺使铝的性能得到改善，以适应广泛的应用。

铝是如何制造的

铝的生产分为以下几个阶段：

铝矿石找矿铝精炼铝土矿冶炼找铝矿

铝倾向于与其他元素结合，很少以纯金属的形式存在于自然界。铝化合物存在于粘土、板岩、页岩、花岗岩和斜长岩等最常见的岩石类型中。

最重要的铝矿石是铝土矿，铝土矿含有约52%的氧化铝，含有氧化铁、二氧化硅和二氧化钛的杂质。铝土矿通常存在于地球表面或接近地球表面的矿床中，分布在世界许多地区，包括欧洲、亚洲、澳大利亚和南美洲。

开采铝

地质学家通过采集样品和进行调查钻探来确定铝土矿矿床的位置。当矿藏被发现时，它们就被开采在露天坑里。土壤被炸松，铝土矿是用动力铲或拖曳线开采出来的。

所有开采的铝土矿中，90%的铝土矿被制成氧化铝，然后熔炼成铝。其余10%用于其他用途，包括制造磨料、炉衬和石油工业用支撑剂。用4吨优质铝土矿生产2吨氧化铝，可生产1吨铝。

铝土矿精炼

铝土矿是由卡尔约瑟夫拜尔于1888年首次开发的拜耳工艺精制而成的。拜耳法有四个步骤：消化、澄清、沉淀和煅烧。

消化

铝土矿是地面，与烧碱混合，泵入压力罐，在那里蒸汽热和压力。这导致烧碱与铝土矿中的铝化合物反应形成铝酸钠溶液。不需要的杂质留在所谓的赤泥中。

澄清

其次，铝酸钠溶液通过吹脱罐，那里的压力降低到大气压。使用澄清剂和布过滤器去除赤泥。澄清的溶液然后冷却在热交换器和泵到高大的筒仓。

降水

在铝酸钠溶液中加入氢氧化铝种子晶体可引起沉淀。在此过程中，铝变成固体。这导致大铝晶体过滤和洗涤，以去除水和其他杂质。

煅烧

现在氢氧化铝晶体经过煅烧，这是一个控制空气供应的热处理过程。回转窑是用来加热晶体的温度超过960℃，这消除了任何剩余的杂质，留下一个细白色粉末，称为氧化铝，或氧化铝。

铝冶炼

熔炼是从氧化铝中提取铝的过程。这是由霍尔-Héroult过程进行的，1886年由查尔斯·马丁·霍尔和保罗·赫鲁特发明。

熔炼是在充满熔融电解液的钢制还原罐中进行的，在那里，碳阳极被用来通过电解液传递电流。氧化铝然后添加到熔融表面。电流沉积熔化的铝，可以收集和吸收。

然后将熔化的铝浇注到模具中，形成铸锭。在这个阶段，它是99.8%的纯。现在，它可以进一步精炼，以生产超纯铝或用于合金与其他金属。

超纯铝

高纯铝(99.99%)柔软，抗拉强度低。然而，它是一种耐腐蚀和优良的导电材料.超纯铝用于化工设备、电子元器件和汽油的生产。

铝合金

大多数铝是与其他元素合金化的。通过合金化铝，可显著提高铝的硬度和强度。常见的铝合金有铝锰(用于饮料容器)、铝镁(用于电器和器皿)、铝镁硅(用于建筑物和车辆)和铝铜(用于飞机)。

回收铝

铝可以永无止境地循环利用，而不会失去它的质量。这使得它成为地球上最环保的金属之一。令人难以置信的是，大多数铝生产至今仍在使用。

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