铝的故事
曾经是金属中的贵族
在19世纪以前，铝被认为是一种希罕的贵金属，价格比黄金还要贵。当一个欧洲君主买了一件有铝钮扣的衣服时，他就瞧不起那些买不起这种奢侈品的其它君主。而没有铝钮扣衣服的君主，又是多么渴望有朝一日自己也能穿上这种带铝钮扣的衣服。
在法国拿破仑三世统治时期，就曾经发生过现在看来很好笑的一件事情。在一个国王举办的盛宴上，只有王室成员和贵族来宾才能荣幸地用铝匙和铝叉用餐。当然，被伤了脸面的客人们是无论如何吃不好这顿盛餐的了。此外，为了让其他国王对自己产生羡慕和妒忌，他花了大量资金让他的警卫部队的卫士穿上铝铠甲，因备有铝铠甲的确太昂贵了，其他国王无能为力。
拿破仑
俄罗斯作家车尔尼雪夫斯基（Chernyshevsky）曾在他的小说《怎么办》（1863）年中写到：终有一天，铝将代替木材，甚至可能代替石头。看，这一切是多么奢侈，到处都是铝。1889年，当门捷列夫在伦敦时，为了表彰他的伟大勋业，他被赠予一件贵重奖品──用金和铝制作的天平。
其实，这些都不足为奇，因为铝的价值贵贱，完全取决于炼铝工业的水平。随着铝产量的增加，铝价也就下降。1854年，1公斤铝需1200卢布，而到了十九世纪末就降到1卢布。显然，珠宝商人已经对铝完全失去了兴趣，但是，铝却立即吸引了整个工业界。
1919年，用铝合金造出了第一架飞机，从此以后，铝的命运就牢固地与飞机制造业联系在一起了。铝被誉为“带翼的金属”。
铝的发现
古代，人们曾用一种称为明矾（意思是结合）的矿物作染色固定剂。俄罗斯第一次生产明矾的年代可追溯到八至九世纪。明矾用于染色业和用山羊皮鞣制皮革。
16世纪，德国医生兼自然科学历史学家帕拉塞斯（Parace/sus P.A.T.1949-1541）在铝的历史上写下了新的一页。他研究了许多物质和金属，其中也包括明矾（硫酸铝），证实它们是“某种矾土盐”。这种矾土盐的一种成分是当时还不知道的一种金属氧化物，后来叫做氧化铝。
1754年，德国化学家马格拉夫（Marggraf.A.S.1709-1937）终于能够分离“矾土”了。这正是帕拉塞提到过的那种物质。但是，直到1807年，英国的戴维才把隐藏在明矾中的金属分离出来，用电解法发现了钾和钠，却没能够分解氧化铝。瑞典化学家贝采尼乌斯进行了类似的实验，但是失败了。不过，科学家还是给这种含糊不清的金属取了一个名字。开始贝采尼乌斯称它为“铝土”。后来，戴维又改称它为铝。这是一个奇怪的现象，在没提炼出纯铝时，铝就有了自己的名字。
1825年，丹麦科学家奥斯特发表文章说，他提炼出一块金属，颜色和光泽有点象锡。他是将氯气通过红热的木炭和铝土（氧化铝）的混合物，制得了氯化铝，然后让钾汞齐与氯化铝作用，得到了铝汞齐。将铝汞齐中的汞在隔绝空气的情况下蒸掉，就得到了一种金属。现在看来，他所得到的是一种不纯的金属铝。因刊登文章的杂志不出名，奥斯特又忙于自己的电磁现象研究，这个实验就被忽视了。二年后，提炼铝的荣誉就归于德国年青的化学家维勒（Wohler.F.1800-1882）。
奥斯特与维勒是朋友，他把制备金属铝的实验过程和结果告诉维勒，并说打算不再继续做提炼铝的实验。而维勒却很感兴趣。他开始重复奥斯特的实验，发现钾汞齐与氯化铝反应以后，能形成一种灰色的熔渣。当将熔渣中所含的汞蒸去后，得到了一种与铁的颜色一样的金属块。把这种金属块加热时，它还能产生钾燃烧时的烟雾。维勒把这一切写信给了贝采里乌斯，告知重复了奥斯特的实验，但制不出金属铝，这不是一种制备金属铝的好方法。
于是，维勒从头做起，设计自己提炼铝的方法。他将热的碳酸钾与沸腾的明矾溶液作用，将所得到的氢氧化铝经过洗涤和干燥以后，与木炭粉、糖、油等混合，并调成糊状，然后放在密闭的坩埚中加热，得到了氧化铝和木炭的烧结物。将这种烧结物加热到红热的程度，通入干燥的氯气，就得到了无水氯化铝。然后将少量金属钾放在铂坩埚中，在它的上面覆盖一层过量的无水氯化铝，并用坩埚盖将反应物盖住。当坩埚加热后，很快就达到了白热的程度，等反应完成后，让坩埚冷却，把坩埚放入水中，就发现坩埚中的混合物并不与水发生反应，水溶液也不显碱性，可见坩埚中的反应物之一──金属钾已经完全作用完了。剩下的混合物乃是一种灰色粉末，它就是金属铝。1827年末，维勒发表文章介绍了自己提炼铝的方法。当时，他提炼出来的铝是颗粒状的，大小没超过一个针头。但他坚持把实验进行下去，终于提炼出了一块致密的铝块，这个实验用去了他十八年念头。此外，他还用相同的方法制得了金属铍。
由于维勒是最初分离出金属铝的化学家。在美国威斯汀豪斯实验室曾经铸了一个铝制的维勒挂像。
我国铝工业的优势与美好前景
过去 的三十余年，随着我国用铝量的增加，铝金属产量增长也很快，至今，全国铝金属的产量已占有色 金属总产量的３６％。氧化铝厂和电解铝厂已发展到６０余个，铝金属加工厂多达４００余家。实 践证明，发展铝工业的基本条件必须有充足的铝矿资源、合理的铝工业布局、可靠而又先进的技术 （包括技术力量）和广阔的需铝市场。这些条件，我国不但具备而且具有一定的优势，将给我国发 展铝工业带来生机和美好的前景。
１充足的铝矿资源
现代铝工业之所以获得迅速发展，其中的重要 原因之一是它有丰富的、可靠的铝土矿资源。在我国，铝土矿资源具有储量大、分布广、含铝量高 、适合配矿、矿铝比值低等优势。在储量方面，现已探明的铝土矿资源，比美国、加拿大、日本、 德国、法国、挪威和前苏联诸国铝土矿储量的总合还多，名列世界第四位。这就意味着，在世界发 展铝工业的浪潮中，我国拥有资源竞争的强劲力量，这是大力发展我国铝工业的坚实而又可靠的基 础。储量占有优势的山西、贵州、河南所产铝土矿，含铝量均较高，“矿铝比值”（生产ｌｔ铝金属所消耗的铝土矿量） 较低，与国外相比存在很大优势。但据１９９１年全国铝土矿资源调查证实，全国各个铝工业公司所属铝土矿资源，在开采高铝矿石中所浪费的资源十分惊人，国家应尽快采取有效措施，严禁“乱采 滥挖”高铝矿石，以使我国铝工业拥有充足而又可靠的矿源。
非法盗采国家铝矿
２合理的铝工业布局
我国铝工业布局的形成，自 １９４９年中华中华人民共和国成立之日起，基本经历了艰苦创业时期（１９４９年～１９６２年 ）、在徘徊中前进时期（１９６３年～１９７８年）和蓬勃发展时期（１９７９年～１９９４年） 。在近半个世纪的历程里，形成了山东、山西、贵州、河南和广西铝工业基地。除新疆和东北地区 外，这五大铝工业基地覆盖着我国绝大部分地区，为发展我国铝工业起着举足轻重的作用。我国已 拥有六座大型氧化铝厂，除山东铝厂因矿源关系借助外运与进口矿石维持生产外，其他五个大型铅 厂，均与生产氧化铝所需的原料基地相近（运输距离较短），为降低原料的运费和及时供矿提供了 优越的条件。构成了东（山东省）、西（山西省）、南（贵州省）、中（河南省）的铝工业布局， 成为我国的基础铝工业。
３可靠而又先进的技术
我国铝工业的历史虽然较短，但在铝矿开采、氧化铝生产和电解铝技术方面，均积累了丰富的经验 ，并在某些技术方面，有了新突破与新进展——
铝矿开采：我国铝土矿开采，目前以露大开采法为主，所用主要设备是潜孔钻、电铲和汽车；８０年代，几个大型矿山用前端式装载机取代了电铲设备。为改善采矿方法，我国在山西西河底铝矿山成功地采用了“免爆法”开采铝土矿，该法是用大马力松土机把矿岩松碎，再用大型铲运机运输矿岩。这样，既节省穿孔爆破消耗 ，又节省运输设备及费用，使铝矿开采成本大幅度下降。９０年代，我国又成功地进行了铝矿配矿的研究，并应用于供矿实践，使山西铝厂矿山的供矿品位实现了均衡。自１９６０年至今，铝矿地下开采技术同样有长足的发展。在办矿模式方面，铝工业矿山已开创了新局面。９０年代，郑州铝厂首先创造了了“联合办矿 ”的新模式。所谓联合办矿，即国营矿山我矿源、提要求、提供技术和必要的设备，由地方进行管理，并出人力进行采矿。这样，不但解决了部分矿石的供应（对国营矿山起辅助作用），还解决了 国营铝矿山与地方关系长期紧张的难题。如此办矿的结果，使投资只有国家建矿投资的１／３，矿 石成本降低１／４以上，所取得的效益非常显著。８０年代，我国设计部门，在设计铝矿山中的某些环节中实现了微机化，至今已开发出矿量计算、配矿计算和绘图等微机程序，使设计质量与速度 得到了提高。
引进德国氧化铝生产拜尔管道化溶出工程 1300TD氧化铝气态悬浮焙烧炉
氧化铝生产：电解铝的主要原料是氧化铝。我国生产氧化铝，因受矿石品种与品位的限制，主要采用，“烧结法”和“混合联合法”。前法在我国已应用三十余年，后法已达二十余年，均积累了丰富的生产经验。除这两种长期应用的氧化铝生产方法外，山东铝厂在烧结法的基础上，已采用拜尔法生产氧化铝，主要用进口的三水型铝土矿石和广西的三水型铝土矿石进行生产氧化铝。我国在全面掌握氧化铝生产技术的基础上，通过长期生产实践，在生产氧化铝中取得了令世界瞩目的新成果。譬如，为提高烧结法生产氧化铝的产出率及产品质量，山东铝厂成功地使用了“钠硅渣分高深度脱硅”工艺，使氧化铝的产出提高到７７．５％；该厂还与郑州轻金属研究院 、沈阳铝镁设计研究院合作，生产出了砂状氧化铝粉，产品质量已达世界先进水平。郑州铝厂在生 产氧化铝中采用了“氧化铝间接加热连续脱硅”、“氧化铝生产过程物理量的实时控制”、“热力 锅炉微机监控”等新工艺与新技术，使氧化铝生产效率和自动化水平有了较大的提高。为适应我国 铝矿资源的特点，并为迎接世界新技术的挑战，我国氧化铝将在生产工艺中采用“外预热回转窑与 篦式冷却机”、“转筒溶出机，高浓度溶液溶出颗粒熟料”、“间接加热，多级降压热回收系统” 、“大型机械搅拌槽组以及连续碳酸化分解高浓度溶液”、“多效强制循环蒸发器组，浓缩高固含 母液”、“流态化炉”等技术。可以相信，我国氧化铝生产在新方法、新技术和先进设备的推动下 ，会有更新的发展，并步入世界先进行列。
电解铝生产：自６０年代至今，除抚顺铝厂外，随 着铝土矿与氧化铝生产基地的相继建立，又有山东、兰州、青海、包头、青铜峡、山西、郑州、贵 州、湘乡等地的电解铝厂先后投产，年产原铝１００余万吨ｔ。现在，全国中小型电解铝厂在逐年增加，遍布全国各地，成为铝金属的重要生产力量。三十余年来，山东、郑州、兰州、抚顺等地的 铝厂，沈阳铝镁设研究院、贵阳铝镁设计研究院和郑州轻金属研究院等，在电解铝生产、设计、技术进步和科研方面积累了丰富的经验，不但达到了技术成熟，而且在某些技术方面有了许多创新与发展。
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本帖最后由 xing 于 2008-5-28 17:19 编辑 ]
