從鋁土礦中提取鋁(公開課)課件

1、從鋁土礦中提取鋁專題3 從礦物質(zhì)到基礎(chǔ)材料天然紅寶石天然藍(lán)寶石生活中的鋁制品火箭的鋁合金材料“嫦娥一號(hào)”上首次使用的鋁鋰合金月球車上泡沫鋁防護(hù)服“鋁的傳說與歷史”（一）在國宴上，拿破侖三世使用一套珍藏的鋁制餐具，而大臣們使用的是銀制餐具。（二）門捷列夫創(chuàng)建了元素周期表，受到英國皇家學(xué)會(huì)的表彰，獎(jiǎng)品是一只鋁制獎(jiǎng)杯。 “鋁的趣史”是因?yàn)殇X在地球上的含量比黃金還少嗎? 其實(shí)是當(dāng)時(shí)鋁的產(chǎn)量非常少，從而導(dǎo)致了鋁的價(jià)格相當(dāng)?shù)陌嘿F，甚至都超過了黃金 。2468含量/NaCaFeAl2.743.454.757.73氧49.13%鐵鈣鈉鉀鎂14.55%鋁7.73%硅26%一、鋁的存在：鋁是地殼中含量最多的金屬元

2、素鋁在地殼中以化合態(tài)存在其中鋁土礦(含有少量雜質(zhì)的Al2O3礦物)是主要存在形式。概括整合從自然界中提取金屬自然界中的金屬大多以化合態(tài)存在用化學(xué)的方法把化合態(tài)的金屬變成游離態(tài)要考慮的問題礦物的提純（富集）合適的冶煉方法如何冶煉鋁？ 資料1、電解哪種鋁的化合物？Al2O32、如何解決其熔點(diǎn)高的問題？加入助熔劑氧化鋁熔點(diǎn)很高，生產(chǎn)中消耗能量很大。1886年，美國化學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)了冰晶石(Na3AlF6)可以降低氧化鋁的熔點(diǎn)，才使鋁得以大量投入生產(chǎn)。2Al2O3 (熔融) 4Al 3O2 冰晶石通電得3e-4失2e-6概括整合從自然界中提取金屬自然界中的金屬大多以化合態(tài)存在用化學(xué)的方法把化合態(tài)的金屬變

3、成游離態(tài)要考慮的問題礦物的提純（富集）合適的冶煉方法氧化鋁 鋁 鋁土礦鋁土礦（主要成分為Al2O3，還有少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)）如何將鋁土礦（主要成分為Al2O3，還有少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)）中Al2O3提純？交流與討論資料卡Al2O3Fe2O3SiO2注意：溶液中的NaAlO2 、Na2SiO3與NaOH在一定條件下會(huì)生成鋁硅酸鈉沉淀Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O不反應(yīng)Al2O3+ 2NaOH=2NaAlO2+H2O不反應(yīng)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O鹽酸氫氧化鈉溶液二、從鋁土礦中提取鋁請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)從鋁土礦

4、中提取鋁的流程 如何將鋁土礦（主要成分為Al2O3，還有少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)）中Al2O3提純？交流與討論資料卡Al2O3Fe2O3SiO2注意：溶液中的NaAlO2 、Na2SiO3與NaOH在一定條件下會(huì)生成鋁硅酸鈉沉淀Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O不反應(yīng)Al2O3+ 2NaOH=2NaAlO2+H2O不反應(yīng)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O鹽酸氫氧化鈉溶液思考與評(píng)價(jià)你認(rèn)為這兩種方法哪一種更適合工業(yè)生產(chǎn)，說出你的理由。酸處理堿處理鋁土礦NaAlO2(aq)Al(OH)3Al2O3鹽酸溶解AlCl3(aq)FeCl

5、3(aq)NaOHCO2酸化過濾過濾過濾灼燒過濾鋁土礦NaAlO2(aq)Al(OH)3Al2O3CO2酸化NaOH溶解過濾灼燒電解熔融Al電解熔融Al冰晶石二、從鋁土礦制備鋁的工藝流程：鋁土礦NaAlO2溶液Al(OH)3Al2O3濾渣二氧化碳濾液溶解過濾NaOH溶液過濾灼燒酸化電解熔融Al電解Al2O3提純Al2O3寫出從鋁土礦提取鋁所涉及的四個(gè)反應(yīng)，并將改寫成離子方程式。 三、鋁的再生新世紀(jì)材料的亮點(diǎn) 再生鋁又稱二次鋁，是目前廢物界最有價(jià)值的材料?，F(xiàn)在世界每年從廢鋁回收的鋁量約為400萬噸，相當(dāng)于每年鋁產(chǎn)量的25%左右。與以鋁土礦為起點(diǎn)相比，生產(chǎn)1噸再生鋁合金能耗僅為新鋁的2.6%，并節(jié)

6、省10.5噸水，少用固體材料11噸，比電解鋁是少排放CO29.1%，少處理廢液、廢渣1.9噸 As Charles Markson Hallthe founder of ALCOA（美國鋁業(yè)公司，簡稱“美鋁” ） and the modern Aluminum industry discovered in the late nineteenth century, “The uses for Aluminum are boundless（沒有邊界的、無窮的）.” ALCOA continues to develop new applications（用途） for this remarkable

7、（杰出的、顯著的） metal, delivering solutions for the next generation of products and ideas. 展望未來 正如“美鋁”的創(chuàng)始人和現(xiàn)代鋁工業(yè)奠基者查爾斯馬丁霍爾在19世紀(jì)晚期所說，鋁的作用是無窮無盡的。 “美鋁”將繼續(xù)致力于挖掘這種非凡金屬的新用途，為新一代的生產(chǎn)方式和理念拓寬思路。寄語金屬鋁 如果讓你用一句最簡短的話，寄語金屬鋁的未來，你最想說的是什么？我要飛的更高鞏固與練習(xí) 1.下列有關(guān)鋁土礦中提煉鋁的說法不正確的是 ( ) A鋁土礦中的鋁元素是以化合態(tài)存在的，需用化學(xué)方 法把鋁元素變成游離態(tài)。 B提煉過程中，先將鋁土礦凈化提取氧化鋁,再進(jìn)行冶煉。 C可用常見的還原劑把氧化鋁中的鋁還原出來。 D冶煉鋁的方法同工業(yè)冶煉鈉、鎂相似, 可用電解法。C2. 從鋁土礦制備鋁所涉及的下列有關(guān)反應(yīng)中，屬于氧化還原反應(yīng)的是： （ ） A.鋁土礦溶于NaOH溶液中 B.偏鋁酸鈉溶液的酸化 C.灼燒氫氧化鋁固體 D.電解熔融的氧化鋁D Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3 2Al(OH)3=Al2O3+3H2O謝謝大家通過上述材