1.1 鋁的發現和提取
1.1.1 鋁的發現
鋁是地殼中儲量居第三位的金屬（約為8%），但自然界未發現游離狀態的金屬鋁。鋁是許多礦物的重要組成，包括泥土，鋁土礦，云母，氟石，明礬石，冰晶石等等，以及若干氧化物形態礦物，如剛玉，玉石，紅寶石等。
1746年德國人波特（J.H. Pott）從明礬制得一種氧化物，即氧化鋁。18世紀法國的拉瓦錫（A.L. Lavoisier）認為這是一種未知金屬的氧化物，它與氧的親和力極大，以致不可能用碳和當時已知的其它還原劑將它還原出來。1807年英國人戴維（H. Davy）試圖電解熔融的氧化鋁以取得金屬，沒有成功。1809年他將這種想象中的金屬命名為alumium，后來改為aluminium。1825年丹麥人奧斯忒（H.C.Oersted）用鉀汞齊還原無水氯化鋁，第一次得到幾毫克金屬鋁，指出它具有與錫相同的顏色和光澤。1827年德國沃勒（F.Wöhler）用鉀還原無水氯化鋁得到少量金屬粉末。1845年他用氯化鋁氣體通過熔融金屬鉀的表面，得到一些鋁珠，每顆重約10～15毫克，從而對鋁的密度和延展性作了初步測定，指出鋁的熔點不高。1854年法國戴維爾（S.C. Deville）用鈉代替鉀還原NaAlCl4絡合鹽，制得金屬鋁。同年建廠，生產出一些鋁制頭盔、餐具和玩具。當時鋁的價格接近黃金。1886年美國霍爾（C.M. Hall）和法國埃魯特（L.T. Héroult）幾乎同時分別獲得用冰晶石－氧化鋁熔鹽電解法制取金屬鋁的專利。1888年在美國匹茲堡建立第一家電解鋁廠，鋁的生產從此進入新的階段。1956年世界鋁產量開始超過銅而居有色金屬的首位，成為產量僅次于鋼鐵的金屬。
1.1.2 鋁電解簡史
雖然自然界中鋁的資源儲量很高，但是鋁的工業生產卻很晚，直到19世紀20年代才真正把鋁制備出來，比金屬銅和鐵晚了兩千多年。主要原因是鋁和氧結合得十分牢固，難以把鋁分離出來。
煉鋁方法的發展可分為兩個時期：最初是化學法，其后是電解法。
鋁的工業化生產開始于1855年，當時法國人戴維爾用鈉代替鉀還原氯化鋁，制得金屬鋁。由于拿破倫三世預見到它在輕型鎧甲中的潛在應用而使鋁的軍事應用獲得政府支持。然而，直到冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法實現工業應用之前，僅生產出少量的鋁。
1854年德國人本森（R.Bunsen）用電解NaAlCl4熔鹽制得了金屬鋁。當時，由于電價格太高而且不能獲得大電流，因而不能進行工業電解試驗。1867年發明了發電機并在1880年加以改進，這種電源才可用于工業生產。1883年美國布拉雷（Bradley）提出冰晶石-氧化鋁熔鹽電解方案。三年之后即1886年，美國的C.M. Hall和法國的P.L.T. Héroult都在當年通過實驗申請了冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法的專利。這就是歷來稱呼的霍爾-埃魯特法。這一方法的要點仍是近代鋁冶金工業的基礎。
自從1886年發明了冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法之后，1888年11月Hall在美國Pittsburgh建廠實現工業化生產，1889年Héroult在瑞士Neuhausen建廠生產鋁，這就是電解法工業生產鋁的開始。
1888年8月奧地利科學家拜爾（Karl Joseph Bayer）申請了從鋁土礦提取氧化鋁的專利。與此同時，瑞士冶金公司利用萊茵河上的水力發電，獲得了廉價的電力。由此，霍爾-埃魯特法、拜爾法以及廉價的電力推進了美國和歐洲鋁工業的發展，于是，電解法很快取代了化學法。化學法總共生產了約200噸鋁，前后約30年，該工藝在19世紀末逐漸被淘汰。
以后，其它各國相繼采用冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法煉鋁。英國開始于1890年，德國1898年，奧地利1899年，挪威1906年，意大利1907年，西班牙1927年，前蘇聯1931年，中國1938年。
冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法發明一百多年來，全世界的鋁產量已有很大的增長。1890年是化學法和電解法的交替時代，原鋁的產量只有180噸左右。1970年達到1000萬噸，1980年1625萬噸，2000年突破了2400萬噸。
目前煉鋁的方法仍以冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法為主。多年以來，為了探索新的煉鋁方法，曾經試驗了多種煉鋁新方法，如碳熱法，氯化鋁法等，雖然取得了一定的進展，但在可預見的將來都還不能在經濟上和規模上與電解法相匹敵。
1.1.1 鋁的發現
鋁是地殼中儲量居第三位的金屬（約為8%），但自然界未發現游離狀態的金屬鋁。鋁是許多礦物的重要組成，包括泥土，鋁土礦，云母，氟石，明礬石，冰晶石等等，以及若干氧化物形態礦物，如剛玉，玉石，紅寶石等。
1746年德國人波特（J.H. Pott）從明礬制得一種氧化物，即氧化鋁。18世紀法國的拉瓦錫（A.L. Lavoisier）認為這是一種未知金屬的氧化物，它與氧的親和力極大，以致不可能用碳和當時已知的其它還原劑將它還原出來。1807年英國人戴維（H. Davy）試圖電解熔融的氧化鋁以取得金屬，沒有成功。1809年他將這種想象中的金屬命名為alumium，后來改為aluminium。1825年丹麥人奧斯忒（H.C.Oersted）用鉀汞齊還原無水氯化鋁，第一次得到幾毫克金屬鋁，指出它具有與錫相同的顏色和光澤。1827年德國沃勒（F.Wöhler）用鉀還原無水氯化鋁得到少量金屬粉末。1845年他用氯化鋁氣體通過熔融金屬鉀的表面，得到一些鋁珠，每顆重約10～15毫克，從而對鋁的密度和延展性作了初步測定，指出鋁的熔點不高。1854年法國戴維爾（S.C. Deville）用鈉代替鉀還原NaAlCl4絡合鹽，制得金屬鋁。同年建廠，生產出一些鋁制頭盔、餐具和玩具。當時鋁的價格接近黃金。1886年美國霍爾（C.M. Hall）和法國埃魯特（L.T. Héroult）幾乎同時分別獲得用冰晶石－氧化鋁熔鹽電解法制取金屬鋁的專利。1888年在美國匹茲堡建立第一家電解鋁廠，鋁的生產從此進入新的階段。1956年世界鋁產量開始超過銅而居有色金屬的首位，成為產量僅次于鋼鐵的金屬。
1.1.2 鋁電解簡史
雖然自然界中鋁的資源儲量很高，但是鋁的工業生產卻很晚，直到19世紀20年代才真正把鋁制備出來，比金屬銅和鐵晚了兩千多年。主要原因是鋁和氧結合得十分牢固，難以把鋁分離出來。
煉鋁方法的發展可分為兩個時期：最初是化學法，其后是電解法。
鋁的工業化生產開始于1855年，當時法國人戴維爾用鈉代替鉀還原氯化鋁，制得金屬鋁。由于拿破倫三世預見到它在輕型鎧甲中的潛在應用而使鋁的軍事應用獲得政府支持。然而，直到冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法實現工業應用之前，僅生產出少量的鋁。
1854年德國人本森（R.Bunsen）用電解NaAlCl4熔鹽制得了金屬鋁。當時，由于電價格太高而且不能獲得大電流，因而不能進行工業電解試驗。1867年發明了發電機并在1880年加以改進，這種電源才可用于工業生產。1883年美國布拉雷（Bradley）提出冰晶石-氧化鋁熔鹽電解方案。三年之后即1886年，美國的C.M. Hall和法國的P.L.T. Héroult都在當年通過實驗申請了冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法的專利。這就是歷來稱呼的霍爾-埃魯特法。這一方法的要點仍是近代鋁冶金工業的基礎。
自從1886年發明了冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法之后，1888年11月Hall在美國Pittsburgh建廠實現工業化生產，1889年Héroult在瑞士Neuhausen建廠生產鋁，這就是電解法工業生產鋁的開始。
1888年8月奧地利科學家拜爾（Karl Joseph Bayer）申請了從鋁土礦提取氧化鋁的專利。與此同時，瑞士冶金公司利用萊茵河上的水力發電，獲得了廉價的電力。由此，霍爾-埃魯特法、拜爾法以及廉價的電力推進了美國和歐洲鋁工業的發展，于是，電解法很快取代了化學法。化學法總共生產了約200噸鋁，前后約30年，該工藝在19世紀末逐漸被淘汰。
以后，其它各國相繼采用冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法煉鋁。英國開始于1890年，德國1898年，奧地利1899年，挪威1906年，意大利1907年，西班牙1927年，前蘇聯1931年，中國1938年。
冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法發明一百多年來，全世界的鋁產量已有很大的增長。1890年是化學法和電解法的交替時代，原鋁的產量只有180噸左右。1970年達到1000萬噸，1980年1625萬噸，2000年突破了2400萬噸。
目前煉鋁的方法仍以冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法為主。多年以來，為了探索新的煉鋁方法，曾經試驗了多種煉鋁新方法，如碳熱法，氯化鋁法等，雖然取得了一定的進展，但在可預見的將來都還不能在經濟上和規模上與電解法相匹敵。
