Elektrolytisches Aluminium ist eine Methode zum Schmelzen von metallischem Aluminium, üblicherweise durch Zersetzung von Aluminiumoxid in metallisches Aluminium unter Verwendung eines großen elektrischen Stroms in einer Elektrolysezelle.
Aluminiumbarren werden je nach Zusammensetzung in drei Typen eingeteilt: hochreine Aluminiumbarren, Barren aus Aluminiumlegierungen und Barren aus umschmelzbarem Aluminium; Basierend auf Form und Größe können sie in verschiedene Typen unterteilt werden, z. B. runde Barren, Plattenbarren, Stabbarren und T--förmige Barren.
Aluminium ist ein silbrig-weißes Metall, das in der Erdkruste nach Sauerstoff und Silizium an dritter Stelle steht. Aluminium hat eine geringe Dichte und wird daher als Leichtmetall bezeichnet. Es ist ein Nichteisenmetall mit hoher Produktion und Verwendung, das weltweit nach Stahl das zweitgrößte ist. Die Dichte von Aluminium beträgt etwa ein-Drittel der von Stahl oder Kupfer. Aufgrund seiner leichten Eigenschaften wird Aluminium häufig zur Herstellung von Land-, See- und Luftfahrzeugen wie Autos, Zügen, U-Bahnen, Flugzeugen, Schiffen und Raketen verwendet, um das Gewicht zu reduzieren und die Nutzlast zu erhöhen. Auch bei Militärprodukten nimmt Aluminium eine bedeutende Stellung ein.
Aluminiumoxid, auch Aluminiumoxid genannt, liegt als weißes Pulver vor. Rohaluminium ist das flüssige Aluminium, das während des Elektrolyseprozesses ohne Fällung oder andere Behandlungen gewonnen wird. Rohaluminium kann abgekühlt werden, indem es in Gussformen gegossen wird, um Aluminiumbarren zu bilden. Daher ist Aluminiumoxid der Rohstoff für die Herstellung von flüssigem Aluminium, elektrolytisches Aluminium ist der Prozess, Rohaluminium ist das flüssige Aluminium während der Elektrolyse und Aluminiumbarren sind eine Art Aluminiumprodukt, das schließlich zu marktfähigen Endprodukten wird.
Elektrolytaluminium ist Aluminium, das durch Elektrolyse gewonnen wird. Die moderne elektrolytische Aluminiumproduktion nutzt die Kryolith--Aluminiumoxid-Elektrolysemethode für geschmolzenes Salz. Geschmolzener Kryolith fungiert als Lösungsmittel, Aluminiumoxid als gelöster Stoff, Kohlenstoffelektroden als Anode und flüssiges Aluminium als Kathode. Wenn ein starker Gleichstrom angelegt wird, kommt es an den Elektroden in der Elektrolysezelle bei 950–970 °C zu einer elektrochemischen Reaktion, die zur Elektrolyse führt.
Industrielle Aluminiumbarren
In unserer täglichen Industrie wird der Rohstoff Aluminiumbarren genannt. Gemäß der nationalen Norm (GB/T 1196-2008) sollte es „Umschmelzen von Aluminiumbarren“ heißen, die Menschen sind es jedoch gewohnt, es „Aluminiumbarren“ zu nennen. Sie werden aus Aluminiumoxid und Kryolith im elektrolytischen Verfahren hergestellt. Sobald Aluminiumbarren in der Industrie Verwendung finden, werden sie hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt: Aluminiumgusslegierungen und Aluminiumknetlegierungen. Aluminiumguss und Aluminiumlegierungen sind Gussprodukte aus Aluminium, die durch Gussverfahren hergestellt werden; Knetaluminium und Aluminiumlegierungen sind verarbeitete Aluminiumprodukte, die durch Druckverarbeitungsverfahren hergestellt werden, wie z. B. Bleche, Bänder, Folien, Rohre, Stangen, Profile, Drähte und Schmiedeteile. Gemäß der nationalen Norm werden „umschmelzende Aluminiumbarren anhand ihrer chemischen Zusammensetzung in 8 Qualitäten eingeteilt: Al99,90, Al99,85, Al99,70, Al99,60, Al99,50, Al99,00, Al99,7E, Al99,6E“ (Hinweis: Die Zahl nach Al gibt den Aluminiumgehalt an). Manche Leute nennen Aluminium „A00“, wobei es sich tatsächlich um Aluminium mit einer Reinheit von 99,7 % handelt, das auf dem Londoner Markt als „Standardaluminium“ bekannt ist. Es ist bekannt, dass die technischen Standards im China der 1950er Jahre aus der ehemaligen Sowjetunion stammten. „A00“ ist die russische Güteklassenbezeichnung in sowjetischen nationalen Normen; Das „A“ ist ein russischer Buchstabe, nicht der englische Buchstabe „A“ und auch kein Pinyin-Buchstabe „A“ im Chinesischen. International ist es zutreffender, von „Standardaluminium“ zu sprechen. Unter Standardaluminium versteht man Aluminiumbarren mit 99,7 % Aluminium, die auf dem Londoner Markt registriert sind.
Aluminiumoxid (Al₂O₃) ist eine Verbindung mit hoher{0}}Härte mit einem Schmelzpunkt von 2054 °C und einem Siedepunkt von 2980 °C. Es handelt sich um eine ionisch kristallisierte Verbindung, die bei hohen Temperaturen ionisieren kann und häufig bei der Herstellung feuerfester Materialien verwendet wird. Industrielles Al₂O₃ wird aus Bauxit (Al₂O₃·3H₂O) und Gibbsit hergestellt. Bei Al₂O₃ mit hohen Reinheitsanforderungen wird es im Allgemeinen chemisch hergestellt.
Al₂O₃ hat viele polymorphe Formen mit mehr als zehn bekannten Typen, hauptsächlich drei Kristallformen: γ-Al₂O₃, β-Al₂O₃ und α-Al₂O₃ (Korund). Die Eigenschaften unterscheiden sich je nach Struktur und bei hohen Temperaturen über 1300°C wandeln sie sich fast vollständig in α-Al₂O₃ um.
