鋁的產(chǎn)業(yè)化過程是怎樣“煉”成的?
2012年05月24日 9:56 4146次瀏覽 來源: 王祝堂 分類: 鋁資訊
1854年,法國人德維爾發(fā)明了用鈉與NaAlcl4反應(yīng)生產(chǎn)鋁(3Na+Naalcl4=Al+4NaCl)的方法。1889年在英國伯明翰附近建一家用此法生產(chǎn)鋁的工廠,產(chǎn)量達到227kt/d。1854年,德維爾和德國人本森(Bunsen)各自獨立使用炭電極在陶瓷容器內(nèi)以電解NaAlCl4法生產(chǎn)出了少量的鋁,但是此時直流電機尚未面世,因此直到1867年直流電機的出現(xiàn),才為電解提鋁法奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。
1886年,美國奧伯寧大學化學系(Oberlin College in Ohio)學生霍爾(C.M.Hall)與法國??频V業(yè)學院(Ecole des Mines)學生埃羅(Paul L.Heroult),幾乎同時各自發(fā)明了用電解方法電解溶解在冰晶石熔體中的Al2O3生產(chǎn)鋁的工藝,在950℃~970℃電解,在此溫度冰晶石(Na3AlF6)可以溶解約3.5%Al2O3。1886年2月23日,霍爾用電解冰晶石中Al2O3的方法生產(chǎn)出了鋁,并在美國獲得了發(fā)明專利;埃羅也用相同的方法制得了鋁,并在法國獲得專利。在以后3年內(nèi),兩個專利都得商業(yè)應(yīng)用。1888年霍爾與其伙伴集資2萬美元創(chuàng)辦了匹茲堡冶金公司(Pittsburgh Reduction Company),同年11月生產(chǎn)出世界第一罐商業(yè)化鋁,1907年改名為美國鋁業(yè)公司(Aluminum Company of America),1999年縮寫名稱Alcoa正式啟用。經(jīng)過126年的發(fā)展,Alcoa已成為世界最大、技術(shù)力量最雄厚、對鋁產(chǎn)業(yè)貢獻最大的鋁業(yè)公司,2011年銷售收入249.51億美元,總資產(chǎn)401.2億美元。大約在1886年4月,在大洋彼岸瑞士的紐豪森(Neuhausen)也首次用埃羅的專利技術(shù)生產(chǎn)出了鋁。所以現(xiàn)在把電解煉鋁法稱為霍爾-埃羅法,基本原理直今未變,不過槽形、槽容量和電耗、環(huán)保等卻發(fā)生了很大變化。直流電耗由最初的40000kWh/tAl降到了2011年的約13000kWh/tAl,即電流效率由75%上升到93%以上(中國中孚實業(yè)林豐鋁電公司400kA“靜流式”低溫低壓電解槽的直流電耗低到11819kWh/tAl,達到國際領(lǐng)先水平);電解槽的容量(電流強度)由那時的幾kA增加了現(xiàn)在的500kA或更大一些;電解槽的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了巨變。
無巧不成書,很有意思的是,霍爾與埃羅不但獨立地相隔萬里發(fā)明了鋁的熔鹽電解法,而且他們同為學化學的大學生,年齡也相同,都是22歲,后來竟又同年逝世,當然這都是歷史的巧合。1987年起,他們?yōu)榱说沟渍l是鋁的熔鹽電解提取法的發(fā)明者與專利方面的問題,發(fā)生了一場唇槍舌戰(zhàn),打得難分難舍,后又對簿公堂,足足鬧了兩年多,最后以兩個專利都有效收場。后來他們竟成了莫逆之交的好朋友。這也算鋁工業(yè)發(fā)展史上的一則逸聞趣事。
責任編輯: 四筆
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