Elektrolītiskais alumīnijs ir metāla alumīnija kausēšanas metode, parasti sadalot alumīnija oksīdu metāliskā alumīnijā, izmantojot lielu elektrisko strāvu elektrolītiskajā šūnā.
Alumīnija lietņus iedala trīs veidos atkarībā no sastāva: augstas-tīrības alumīnija lietņi, alumīnija sakausējuma lietņi un pārkausēšanas alumīnija lietņi; pamatojoties uz formu un izmēru, tos var iedalīt vairākos veidos, piemēram, apaļajos lietņos, plākšņu lietņos, stieņu lietņos un T-formas lietņos.
Alumīnijs ir sudrabaini{0}}balts metāls, kas Zemes garozā ieņem trešo vietu pēc daudzuma pēc skābekļa un silīcija. Alumīnijam ir zems blīvums, tāpēc to sauc par vieglo metālu. Tas ir krāsains metāls ar augstu ražošanas un izmantošanas līmeni, kas ir otrais pasaulē pēc tērauda. Alumīnija blīvums ir aptuveni viena{5}}trešdaļa no tērauda vai vara blīvuma. Pateicoties tā vieglajām īpašībām, alumīniju bieži izmanto sauszemes, jūras un gaisa transportlīdzekļu, piemēram, automašīnu, vilcienu, metro, lidmašīnu, kuģu un raķešu ražošanā, lai samazinātu svaru un palielinātu lietderīgo slodzi. Tāpat alumīnijam ir nozīmīga vieta militārajos izstrādājumos.
Alumīnija oksīds, kas pazīstams arī kā alumīnija oksīds, parādās kā balts pulveris. Neapstrādāts alumīnijs ir šķidrs alumīnijs, kas iegūts elektrolītiskā procesā, neveicot nokrišņu vai citu apstrādi. Neapstrādātu alumīniju var atdzesēt, ielejot to liešanas veidnēs, veidojot alumīnija lietņus. Tāpēc alumīnija oksīds ir izejviela šķidrā alumīnija ražošanai, elektrolītiskais alumīnijs ir process, neapstrādāts alumīnijs ir šķidrais alumīnijs elektrolīzes laikā, un alumīnija lietņi ir alumīnija izstrādājumu veids, kas galu galā kļūst par tirgojamiem galaproduktiem.
Elektrolītiskais alumīnijs ir alumīnijs, kas iegūts elektrolīzes ceļā. Mūsdienu elektrolītiskā alumīnija ražošanā tiek izmantota kriolīta-alumīnija oksīda izkausētā sāls elektrolīzes metode. Izkausēts kriolīts darbojas kā šķīdinātājs, alumīnija oksīds kā šķīdinātājs, oglekļa elektrodi kā anods un šķidrais alumīnijs kā katods. Ja tiek pielietota spēcīga līdzstrāva, elektrolītiskajā šūnā pie elektrodiem notiek elektroķīmiska reakcija 950°C–970°C temperatūrā, panākot elektrolīzi.
Rūpnieciskie alumīnija lietņi
Mūsu ikdienas rūpniecībā izejvielu sauc par alumīnija lietņiem. Saskaņā ar valsts standartu (GB/T 1196-2008) to vajadzētu saukt par "alumīnija lietņu pārkausēšanu", taču cilvēki ir pieraduši to saukt par "alumīnija lietņiem". Tos ražo, izmantojot alumīnija oksīdu un kriolītu, izmantojot elektrolīta procesu. Kad alumīnija lietņi nonāk rūpniecībā, tos galvenokārt iedala divās kategorijās: alumīnija sakausējumi un kaltas alumīnija sakausējumi. Alumīnija liešana un alumīnija sakausējumi ir alumīnija lietie izstrādājumi, kas ražoti ar liešanas metodēm; kalts alumīnijs un alumīnija sakausējumi ir apstrādāti alumīnija izstrādājumi, kas ražoti, izmantojot spiediena apstrādes metodes, piemēram, loksnes, sloksnes, folijas, caurules, stieņi, profili, stieples un kalumi. Saskaņā ar valsts standartu "pārkausēšanas alumīnija lietņi ir sadalīti 8 pakāpēs, pamatojoties uz ķīmisko sastāvu: Al99.90, Al99.85, Al99.70, Al99.60, Al99.50, Al99.00, Al99.7E, Al99.6E" (Piezīme: cipars aiz Al norāda alumīnija saturu). Daži cilvēki sauc par "A00" alumīniju, kas patiesībā ir alumīnijs ar 99,7% tīrību, Londonas tirgū pazīstams kā "standarta alumīnijs". Ir labi zināms, ka tehniskie standarti Ķīnā 50. gados nāca no bijušās Padomju Savienības. "A00" ir krievu pakāpes apzīmējums padomju nacionālajos standartos; "A" ir krievu burts, nevis angļu burts "A", ne arī piņjins "A" ķīniešu valodā. Starptautiski precīzāk to saukt par "standarta alumīniju". Standarta alumīnijs attiecas uz alumīnija lietņiem, kas satur 99,7% alumīnija, kas ir reģistrēts Londonas tirgū.
Alumīnija oksīds (Al₂O3) ir augstas{0}cietības savienojums ar kušanas temperatūru 2054 °C un viršanas temperatūru 2980 °C. Tas ir jonu kristalizēts savienojums, kas var jonizēties augstā temperatūrā, un to parasti izmanto ugunsizturīgu materiālu ražošanā. Rūpniecisko Al2O3 iegūst no boksīta (Al2O3·3H2O) un gibsīta. Al2O3, kam ir augstas tīrības prasības, to parasti sagatavo ķīmiski.
Al₂O3 ir daudz polimorfu ar vairāk nekā desmit zināmiem veidiem, galvenokārt trīs kristālu formas: γ-Al₂O3, β-Al₂O3 un α-Al₂O3 (korunds). Īpašības atšķiras atkarībā no to struktūras, un augstā temperatūrā virs 1300°C tās gandrīz pilnībā pārvēršas par α-Al₂O3.
