浅析电解铝与高纯铝
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电解铝 约 ３５０ ４００万吨 嘲 ０， ０ ￣ ，最 主要 的应 用领 域 为
％
建筑业 、汽车业和家 电业 。而高纯铝作为电解铝 的
总 和
Ｏ０ ４ ．ｏ ００ ７ ．０ ００４ ．
Ｆ ｅ
Ｓ ｉ
Ｃ ｕ
Ｚ ｎ
Ｔ 其他 杂质 ｉ
００ １ ．０ ００ １ ．０ ０Ｏ １ ．０ ０ｏ ５ ．０
２ １ 年 ０１
新 疆 有 色 金 属
浅 析 电 解 铝 与 高 纯 铝
王成 军
（ 新疆众和股份有限公 司 乌鲁木齐 ８０１） ３ ０３
摘 要 电解铝与高纯铝既有直接关联又存在较大差异 ，针对电解铝与高纯铝 的这些异 同，从生产原理 ，使用的 国家标准 ，应用的
领域 等几个方 面进行 了浅 析。
ｃ 即高纯铝（ 国外将 ９ ． ％的铝标注为 ３ ５ ９． ％ 度较大的 一 ｕ阳极合金 ，中层为精炼电解质 ，上 ９５ ９ Ｎ ， ９９ 对 ９ 的铝标注为 ４ 依此类推） Ｎ， 。为 了与国外统一我们现 层为提取 的高纯铝。三层电解槽的构造与电解铝电 将铝含量 ＞ ９ ５ ９ ． ％的金属铝统称为高纯铝。以下主 解槽相 比，槽子的阴极和 阳极相反 ，在槽的一端设 ９ 有一个较大的通 口，一方面用于添加与更换 一 ｕ ｃ 要对三层法生产的高纯铝进行概述。
电解铝 应用 领 域广 泛 ，可 以说 只要 用 铝 的ຫໍສະໝຸດ Baidu 方
国家标准上对这两种产 品已作 了明确的界定 ，化学
成分要求 ，见表 １ 、表 ２ 。 表 １重熔用精铝锭化学成分
牌号 杂质含量（ 不大于）
都会用到电解铝 ，因为作为各种铝材 的原料 ，高纯 铝都是 以电解铝为原料生产出来 的。全球每年生产
测方法及达到的质量水平不同而分别执行不 同的国
家标 准 ，用 高 纯铝 铸 造 后得 到 的高 纯铝 锭 执 行 解铝锭执行 Ｇ ／ １９— ０２国家标准 ，这首先 从 Ｂ Ｔ １６ ２０
Ｇ ／ ８４— ００ Ｂ Ｔ ６４ ２０ 国家标准 ，用 电解铝铸造得到的电 ４ 电解铝与高纯铝 的应用
图 １ 电解槽 简图
Ｎａ 等就没有机会 ，不会从阴极上获得电子 。因而
如图 １ 所示 ，电解铝生产 的原理［ １ ］ 是使直 流电 其他离子不会在 阴极析 出，而保 留于电解质 中，这 通过 以氧化铝 为原料 、冰 晶石 为溶剂 组成 的电解 样就完成 了高纯铝的提纯 。当然高纯铝 的生产还有 质 ，在 ９０ ７ ℃下使电解质溶液 中的氧化铝分解 其他方法，如偏析法等，这里不再赘述。 ５ ～９０
Ａ 一 ｅ Ａ Ｃａ ２ ＝ Ｍｇ ２ ＝ ２，Ｎａ ｅ Ｎａ， Ｉ３＝ ｌ 一 ｅ Ｃａ， 一 ｅ Ｍｇ ＋ —＝ ＋ 虽
然这些离子在电解液中移动 ，但只有 针的正电性 更 大一些 ，优先在阴极上放 电 Ａ针 ３＝ ，析 出金 １＋ ｅ
属 铝 ，其余 的各 种 阳离 子 如 Ｂ２ ａ ＋、ｃ ２ 、Ｍ 、 ａ ＋
王成军： 浅析电解铝与高纯铝
增刊 ２
３ 电解 铝与高纯铝 的国家标 准
由于两种产品使用原料 、采用的工艺过程 、检
层液 电解法生产 的高纯铝锭 （ 重熔用精铝锭） ，而重 熔用铝锭 国家标准中明确规定 了标准的适用 范围 ： 适用于氧化铝 一冰晶石熔盐电解法生产的重熔用铝 锭。两者的生产工艺及方法是完全不相同的。
关键词 电解铝
高纯铝
随着中国经济高速发展 ，金属铝制 品越来越多 为铝和氧 。由于比重的差别在阴极上析 出的铝液汇
地进入到人们 的视线 中，电解铝与高纯铝作为铝行 集于电解槽槽底 ，而在 阳极上析出二氧化碳和一氧
业的两个 概念 ，即有相关 之处更存 在一 定的差别 ， 化碳气体 。铝液从电解槽中吸出 ，经过净化除去氢
２ 电解铝与高纯铝 的生产原理
合金熔体 ，另方面可以从此 口底部扒 出炉渣 。三层 电解法提纯原理是利用金属在 电解液 中不同的电极
电位 。比铝的电性正的元素如铁 、硅、铜 、锰等滞
留在 阳极母合金 中，而 比铝更负电性 的元素如钠 、
钙 、镁等进行电化学离解 ，以离子形式进入电解质：
图 ２ 三层 法 电解槽 简图
９ ． ９ ￣９ ９ ５ 的金属铝称为高纯铝 ，将铝含量 ９ ９％ ９． ９％ ９ ９ 为 ＞ ９ ９５ 的金属铝称为超高纯铝；而国外将铝 ９ 。 ９％ ９ 图２ 为生产高纯铝 的三层 电解槽简图 ，有时将
２ １ 。由图 ２ 可见 ，下层 （ 底层） 为密 含量 ＞ ９ ５ ９ ． ％的金属铝统称为 ｈ ｈ ｕ ｔ ａ ｒ ｎ ｍ 这种槽称为精炼炉［ ９ ｊ ｒｙ ｌ ｎ ｉ ｇ ｐ ｉ ｕ ｉ ｕ
二者不仅仅是纯度上的不同 ，在其他方 面也有一些 气 、非金属和金属杂质并澄清后 ，铸成电解铝锭 。
差异 。
１ 电解铝与高纯铝 的定义
电解铝也称为普铝（ 重熔用铝锭） ，其 铝含量 ≯ ９ ％，而国内与国际对精铝（ ９ ９ 重熔用精铝锭） 、高纯
铝（ 重熔用高纯铝锭） 的定义不 同，国内将 铝含量 为 ９． ％ ９ ． ９ 的金属 铝称 为精 铝 ，将 铝 含量 为 ９ ５ ￣ ９ ９％ ９ ９
深加工产品其应用领域相对窄而更专业化 。常规 的 高纯铝 ，即 ３ 到 ５ 的高纯铝有 ７％用于生产 电 Ｎ Ｎ ５
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２ １ 年 ０１
新 疆 有 色 金 属
浅 析 电 解 铝 与 高 纯 铝
王成 军
（ 新疆众和股份有限公 司 乌鲁木齐 ８０１） ３ ０３
摘 要 电解铝与高纯铝既有直接关联又存在较大差异 ，针对电解铝与高纯铝 的这些异 同，从生产原理 ，使用的 国家标准 ，应用的
领域 等几个方 面进行 了浅 析。
ｃ 即高纯铝（ 国外将 ９ ． ％的铝标注为 ３ ５ ９． ％ 度较大的 一 ｕ阳极合金 ，中层为精炼电解质 ，上 ９５ ９ Ｎ ， ９９ 对 ９ 的铝标注为 ４ 依此类推） Ｎ， 。为 了与国外统一我们现 层为提取 的高纯铝。三层电解槽的构造与电解铝电 将铝含量 ＞ ９ ５ ９ ． ％的金属铝统称为高纯铝。以下主 解槽相 比，槽子的阴极和 阳极相反 ，在槽的一端设 ９ 有一个较大的通 口，一方面用于添加与更换 一 ｕ ｃ 要对三层法生产的高纯铝进行概述。
电解铝 应用 领 域广 泛 ，可 以说 只要 用 铝 的ຫໍສະໝຸດ Baidu 方
国家标准上对这两种产 品已作 了明确的界定 ，化学
成分要求 ，见表 １ 、表 ２ 。 表 １重熔用精铝锭化学成分
牌号 杂质含量（ 不大于）
都会用到电解铝 ，因为作为各种铝材 的原料 ，高纯 铝都是 以电解铝为原料生产出来 的。全球每年生产
测方法及达到的质量水平不同而分别执行不 同的国
家标 准 ，用 高 纯铝 铸 造 后得 到 的高 纯铝 锭 执 行 解铝锭执行 Ｇ ／ １９— ０２国家标准 ，这首先 从 Ｂ Ｔ １６ ２０
Ｇ ／ ８４— ００ Ｂ Ｔ ６４ ２０ 国家标准 ，用 电解铝铸造得到的电 ４ 电解铝与高纯铝 的应用
图 １ 电解槽 简图
Ｎａ 等就没有机会 ，不会从阴极上获得电子 。因而
如图 １ 所示 ，电解铝生产 的原理［ １ ］ 是使直 流电 其他离子不会在 阴极析 出，而保 留于电解质 中，这 通过 以氧化铝 为原料 、冰 晶石 为溶剂 组成 的电解 样就完成 了高纯铝的提纯 。当然高纯铝 的生产还有 质 ，在 ９０ ７ ℃下使电解质溶液 中的氧化铝分解 其他方法，如偏析法等，这里不再赘述。 ５ ～９０
Ａ 一 ｅ Ａ Ｃａ ２ ＝ Ｍｇ ２ ＝ ２，Ｎａ ｅ Ｎａ， Ｉ３＝ ｌ 一 ｅ Ｃａ， 一 ｅ Ｍｇ ＋ —＝ ＋ 虽
然这些离子在电解液中移动 ，但只有 针的正电性 更 大一些 ，优先在阴极上放 电 Ａ针 ３＝ ，析 出金 １＋ ｅ
属 铝 ，其余 的各 种 阳离 子 如 Ｂ２ ａ ＋、ｃ ２ 、Ｍ 、 ａ ＋
王成军： 浅析电解铝与高纯铝
增刊 ２
３ 电解 铝与高纯铝 的国家标 准
由于两种产品使用原料 、采用的工艺过程 、检
层液 电解法生产 的高纯铝锭 （ 重熔用精铝锭） ，而重 熔用铝锭 国家标准中明确规定 了标准的适用 范围 ： 适用于氧化铝 一冰晶石熔盐电解法生产的重熔用铝 锭。两者的生产工艺及方法是完全不相同的。
关键词 电解铝
高纯铝
随着中国经济高速发展 ，金属铝制 品越来越多 为铝和氧 。由于比重的差别在阴极上析 出的铝液汇
地进入到人们 的视线 中，电解铝与高纯铝作为铝行 集于电解槽槽底 ，而在 阳极上析出二氧化碳和一氧
业的两个 概念 ，即有相关 之处更存 在一 定的差别 ， 化碳气体 。铝液从电解槽中吸出 ，经过净化除去氢
２ 电解铝与高纯铝 的生产原理
合金熔体 ，另方面可以从此 口底部扒 出炉渣 。三层 电解法提纯原理是利用金属在 电解液 中不同的电极
电位 。比铝的电性正的元素如铁 、硅、铜 、锰等滞
留在 阳极母合金 中，而 比铝更负电性 的元素如钠 、
钙 、镁等进行电化学离解 ，以离子形式进入电解质：
图 ２ 三层 法 电解槽 简图
９ ． ９ ￣９ ９ ５ 的金属铝称为高纯铝 ，将铝含量 ９ ９％ ９． ９％ ９ ９ 为 ＞ ９ ９５ 的金属铝称为超高纯铝；而国外将铝 ９ 。 ９％ ９ 图２ 为生产高纯铝 的三层 电解槽简图 ，有时将
２ １ 。由图 ２ 可见 ，下层 （ 底层） 为密 含量 ＞ ９ ５ ９ ． ％的金属铝统称为 ｈ ｈ ｕ ｔ ａ ｒ ｎ ｍ 这种槽称为精炼炉［ ９ ｊ ｒｙ ｌ ｎ ｉ ｇ ｐ ｉ ｕ ｉ ｕ
二者不仅仅是纯度上的不同 ，在其他方 面也有一些 气 、非金属和金属杂质并澄清后 ，铸成电解铝锭 。
差异 。
１ 电解铝与高纯铝 的定义
电解铝也称为普铝（ 重熔用铝锭） ，其 铝含量 ≯ ９ ％，而国内与国际对精铝（ ９ ９ 重熔用精铝锭） 、高纯
铝（ 重熔用高纯铝锭） 的定义不 同，国内将 铝含量 为 ９． ％ ９ ． ９ 的金属 铝称 为精 铝 ，将 铝 含量 为 ９ ５ ￣ ９ ９％ ９ ９
深加工产品其应用领域相对窄而更专业化 。常规 的 高纯铝 ，即 ３ 到 ５ 的高纯铝有 ７％用于生产 电 Ｎ Ｎ ５
Ａ１９ ． ９ ０ｏ ０ ． ０ ０ ０ ０ １ ０．０１ ０．０ ９ ９ ６ ．ｏ１ ０ ０ １ ． ０ ５ ０ ０１ Ａ１ ９ ９ ３ ． ９ ０．０１ ０ ０ １ ０ ０ ３ ０ ０ １ ０ ０ １ ９ ０ ５ ．０ ３ ．０ ０ ．ｏ ．ｏ Ａ１ ９ ９ ０ｏ ３ Ｏ ｏ ３ ０ ０ ５ ０．０ ０．０ ．９ ９ ．ｏ Ｏ ． ０ ０ ． ０ ０ ０２ ０２ ＡＩ ９ ９ ．５ ９ ０．２ Ｏ Ｏ０ ．２ ０ ０ ０．ｏ Ｏ ｏ ２ ．１ ｏ ５ ．０