专家告诉你高纯铝的制取方法

　进一步脱除精铝中的杂质，产出高纯铝的一种铝精炼方法。用作制取高纯铝原料的精铝纯度一般在99.99%左右，高纯铝通常指纯度在99.999%以上的金属铝。高纯铝需控制的杂质元素因用途而异，一般有硅、铁、铜、铅、锌、镓、钛、镉、银和铟等。高纯铝经区域熔炼，或有机溶液电解与区域熔炼相结合的方法精炼所得的纯度高于99.9995%的铝，被称为超纯铝。

　　高纯铝大部分制成铝箔后，用于制造电解电容器。其他用途中有用作电解电容器引线、集成电路用导线、真空蒸发材料、喷涂材料等。还可用作超导体的稳定导体、计算机外部记忆装置材料及磁盘合金的基体金属等。

　　通常主要采用电化学提纯方法和物理提纯方法。前者有有机溶液电解法，后者有定向凝固法、单晶法和区域熔炼法。

　　有机溶液电解法 铝的电位比氢更负，不能采用电解含铝水溶液的方法制取或精炼铝，而只能用熔盐电解的方法。熔盐电解过程一般在高于铝熔点的条件下进行，在高温电解条件下，一些杂质也会进入阴极铝中，难以获得纯度在99.999%或更高的高纯铝。有机溶液电解法则可以在低的电解温度下进行，可避免杂质进入阴极铝中，而能获得高纯铝。

　　齐格勒(Ziegler)等人电解氟化钠与三乙基铝的配合物 [NaF?2Al (C2H5)3]，在铅阳极上得到Pb(C2H5)4：

　　12(C2H-5：)+3Pb=12e+3Pb(C2H5)4

　　在铝阴极上得到纯度为99.999%的高纯铝：

　　4Al(C2H5)4+12e=4Al+12(C2H-5：)

　　电解的电流效率为98%～99%，电压在1V以下，每公斤铝的电能消耗率仅为2～3kW·h。副产物Pb (C2H5)4可用作防爆剂。

　　汉尼巴尔(Hannibal)等人研究了三乙基铝有机溶液电解过程。他们把NaF?2Al(C2H5)3配合物溶解在甲苯 (CH3C6H5) 中，配合物含量为50%，电解温度373K，槽电压1.0～1.5V，电流密度0.3～0.5A/dm2，极间距2～3cm，采用铝阴极，铝从阳极上溶解，在阴极上析出高纯铝，阴极电流效率接近100%。用99.99%纯度的精铝作阳极进行有机溶液电解时，可得到纯度在99.9995%以上的超纯铝。

　　物理提纯法

　　主要有定向凝固法、单晶法和区域熔炼法，它们是利用杂质在主成分固液两相中的分凝效应进行提纯的方法。若将含杂质金属熔化后再凝固，当固液两相处于平衡状态时，其所含杂质量是不同的。继续使金属液慢慢凝固，则在金属固体中先后凝固的各部分中杂质含量也不同。这种现象称为分凝效应。杂质元素在处于平衡状态下的固液两相中浓度之比称为平衡分配系数，或平衡分凝系数，通常以K0表示。