Modern aluminum elecctrolysis

目录
1 绪论
1.1 铝的发现和提取
1.1.1 铝的发现
1.1.2 铝电解简史
1.2 铝的性质和用途
1.2.1 铝的性质
1.2.2 铝的应用
1.3 现代铝电解的发展
1.4 铝电解过程描述
1.5 铝电解用原料与辅助原料
1.5.1 氧化铝
1.5.2 辅助原料
1.5.3 炭阳极
参考文献
附录Ⅰ 铝的各种性质
第一篇 铝电解理论基础
2 铝电解质及其物理化学性质
2.1 概述
2.1.1 引言
2.1.2 铝电解质的性质要求
2.1.3 铝电解质的种类
2.2 铝电解质的相平衡图
2.2.1 NaF-AlF?二元系相图
2.2.2 摩尔比CR（或质量比BR）与过剩AlF?的换算公式
2.2.3 Na?AlF?-Al?O?系熔度图
2.2.4 Na?AlF?的其他二元系和三元系相平衡图
2.3 工业铝电解质的物理化学性质
2.3.1 熔度（初晶温度）
2.3.2 电导率
2.3.3 密度
2.3.4 黏度
2.3.5 接触角θ
2. 3.6 Na3AlF?-Al?O?熔体物理化学性质的综合分析
2.4 低温电解质
2.5 铝电解质成分的改进
2.5.1 国外概况
2.5.2 国内概况
参考文献
3 氧化铝在电解质中的溶解及其行为
3.1 概述
3.2 氧化铝的物理性质
3.3 氧化铝溶解的实验室研究
3.3.1 细分散氧化铝的溶解
3.3.2 部分聚集状氧化铝的溶解
3.4 工业电解槽上氧化铝溶解研究
3.5 结壳、炉帮及沉淀
3.5.1 概述
3.5.2 结壳的生成
3.5.3 结壳的性质
3.5.4 Al?O?及壳块的沉降与溶解
3.5.5 炉帮与伸腿的形成
参考文献
4 冰晶石-氧化铝(Na?AlF?-Al?O?)系熔盐结构
4.1 概述
4.2 NaF-A1F?系熔体结构
4.2.1 基于Na?A1F?热解离提出的熔体结构模型
4.2.2 核磁共振谱(NMR)研究提出的结构模型
4.3 Na?AlF-Al?O?系熔体结构
4.3.1 热力学模型的结果
4.3.2 直接定氧法的结果
4.3.3 分子动力学模拟的结果
4.3.4 核磁共振谱(NMR)测定结果
4.4 离子实体的迁移
4.5 电荷迁移主体——Na?
参考文献
5 铝电解的电极过程
5.1 阴极过程
5.1.1 铝在阴极优先析出
5.1.2 非正常条件下钠的析出
5.1.3 阴极过电压
5.1.4 钠析出后的行为
5.1.5 阴极的其他副过程
5.2 阳极过程
5.2.1 概述
5.2.2 阳极的原生产物
5.2.3 阳极过电压
5.3 阳极气体
参考文献
6 阳极效应
6.1 概述
6.2 临界电流密度
6.2.1 临界电流密度的概念
6.2.2 临界电流密度和氧化铝含量的关系
6.2.3 影响临界电流密度的其他因素
6.2.4 临界电流密度与接触角的关系
6.3 阳极效应时的气体分析
6.4 阳极效应机理
6.5 工业电解槽上的阳极效应
6.5.1 特点
6.5.2 起因
6.5.3 熄灭
6.5.4 预报
参考文献
7 铝电解中炭阳极上的电催化作用
7.1 概述
7.1.1 电催化基本概念及电催化活性的表征
7.1.2 铝电解惰性阳极电催化研究
7.1.3 铝电解掺杂炭阳极的电催化研究和应用
7.2 掺杂炭阳极的电催化功能
7.2.1 阳极电催化活性的判据
7.2.2 掺杂炭阳极的制备
7.2.3 试验测定
7.2.4 若干重要结果
7.3 掺杂炭阳极在铝电解中的其他行为
参考文献
8 铝在电解质中的溶解及二次反应损失
8.1 概述
8.2 铝在冰晶石-氧化铝熔盐中的溶解
8.2.1 溶解铝后电解质的特性
8.2.2 溶解金属引起的电子导电性
8.3 铝在冰晶石熔体中的溶解度
8.4 早期研究工作的若干资料
8.5 CO?在冰晶石-氧化铝熔体中的溶解度
8.6 工业电解槽上铝的溶解与损失
参考文献
9 铝电解的电流效率
9.1 概述
9.1.1 电流效率的定义
9.1.2 关于电流损失i损
9.2 工业预焙槽上的电流效率问题
9.2.1 提高电流效率的历史回顾
9.2.2 影响工业槽电流效率的因素
9.3 电流效率的测量
9.4 结语
参考文献
10 铝电解的理论最低能耗与节能
10.1 若干基本概念
10.1.1 量度和基准
10.1.2 理论基准、实际基准、最小基准和现行生产的基准
10.1.3 隐性能耗、过程能耗、原料能耗和二级能耗
10.1.4 产品生命周期分析
10.1.5 能源价值链分析
10.1.6 运输能耗
10.2 电解用原材料的理论最低能耗
10.2.1 生产氧化铝的理论最低能耗
10.2.2 生产炭阳极的理论最低能耗
10.3 铝电解的理论最低能耗
10.3.1 理论最低能耗的计算
10.3.2 采用炭阳极时铝电解的理论最低能耗
10.4 铝电解节能的方向
10.4.1 目前工艺状况下改进的潜力
10.4.2 电解槽改进革新
参考文献
附录Ⅱ 固体盐及熔盐的结构
Ⅱ.1 固态盐结构基本概念
Ⅱ.2 冰晶石与氧化铝的结构
Ⅱ.2.1 冰晶石
Ⅱ.2.2 AlF?
Ⅱ.2.3 Al?O?
Ⅱ.3 熔盐结构
Ⅱ.3.1 液态结构和固态结构相近似
Ⅱ.3.2 熔盐结构理论与模型概述
Ⅱ.4 离子成对势能
参考文献
附录Ⅲ 理论能耗数据和计算
附录Ⅳ 铝热容和熔解热数据
第二篇 铝电解生产工程技术
11 现代预焙铝电解槽的基本结构
11.1 阴极结构
11.1.1 槽壳结构
11.1.2 内衬结构
11.1.3 筑炉的基本规范
11.2 上部结构
11.2.1 承重桁架
11.2.2 阳极提升装置
11.2.3 打壳下料装置
11.2.4 阳极母线和阳极组
11.3 母线结构
11.4 电解槽电气绝缘
参考文献
12 铝电解槽的焙烧启动及启动后的管理
12.1 焙烧
12.1.1 铝液焙烧法
12.1.2 焦粒（石墨粉）焙烧法
12.1.3 燃料焙烧法
12.1.4 三种焙烧法的优缺点比较
12.2 启动
12.2.1 干法启动
12.2.2 湿法启动
12.3 启动初期管理
12.4 启动后期管理
12.4.1 电解质高度控制
12.4.2 电解质组成控制
12.4.3 铝液高度控制
12.4.4 电压管理
12.4.5 效应系数管理
12.4.6 槽膛内型的建立
12.5 大型预焙槽焦粒焙烧——湿法启动过程简介
12.5.1 焙烧前的准备工作
12.5.2 装炉操作
12.5.3 安装分流器
12.5.4 通电焙烧
12.5.5 启动前的准备
12.5.6 湿法效应启动
12.5.7 湿法无效应启动
12.5.8 灌铝液
12.5.9 启动后期技术条件与操作管理（某厂200kA槽实例）
参考文献
13 铝电解槽的主要操作
13.1 阳极更换
13.1.1 阳极更换的基本步骤
13.1.2 阳极更换作业的质量控制环节
13.1.3 安全注意事项
13.2 出铝
13.2.1 出铝的基本步骤
13.2.2 出铝作业的质量控制点
13.2.3 注意事项
13.3 熄灭阳极效应
13.3.1 熄灭阳极效应的方法
13.3.2 熄灭阳极效应的基本操作步骤
13.3.3 熄灭阳极效应作业的质量控制点
13.3.4 注意事项
13.4 抬母线
13.4.1 抬母线周期的估算
13.4.2 抬母线作业的基本步骤
13.4.3 作业质量控制点
13.4.4 注意事项
参考文献
14 铝电解生产中的参数测量
14.1 铝液高度、电解质高度测定
14.2 电解质温度测定
14.3 阳极电流分布测定
14.4 阳极压降测定
14.5 阳极上覆盖料高度的测定
14.6 残极形状测定
14.7 极距测定
14.8 侧部炉帮形状测定
14.9 炉底隆起测定
14.10 炉底电压降测定
14.11 阴极钢棒电流分布测定
14.12 阴极钢棒、槽底钢板温度测定
14.13 取电解质试样、原铝试样
14.14 铝电解参数新型测量方法的发展概况
14.14.1 槽温及电解质初晶温度测量
14.14.2 氧化铝浓度测量
参考文献
15 铝电解的生产管理
15.1 现代预焙槽管理的思想与方法
15.1.1 车间管理遵循标准化、同步化和均衡化的原则
15.1.2 保持平稳
15.1.3 技术条件比操作质量更重要
15.1.4 依靠铝电解控制系统、尽量减少人工干预、确保人机协调
15.1.5 重视设备管理
15.1.6 重视全面质量管理（含过程改善）
15.1.7 讲求生产计划管理的科学性，克服生产计划中的主观随意性
15.1.8 运用基于数据分析的决策方法
15.1.9 预防为主，处理为辅
15.1.10 要注意先天期管理
15.1.11 仿生分析思想
15.1.12 减少变数（变量）思想
15.2 电解槽工艺标准（槽基准）的制定与管理
15.2.1 最佳工艺技术条件的制定
15.2.2 槽基准的制定程序及原则
15.2.3 槽基准包含的主要内容
15.2.4 槽基准的执行与变更
15.2.5 记录与报告
15.3 电解质组成管理
15.3.1 电解质组成的调整方式
15.3.2 根据电解质组成分析值与目标值的偏差理论计算添加剂用量的方法
15.3.3 电解质组成调整的简单决策方法（传统方法）
15.3.4 电解质组成调整的综合决策方法
15.4 电压管理
15.4.1 不同电压（电阻）控制模式下的设定电压管理
15.4.2 根据槽况调整设定电压的基本原则
15.4.3 槽电压（槽电阻）异常或控制不良的检查与处理
15.5 下料管理
15.5.1 下料控制模式的管理
15.5.2 基准下料间隔时间的管理
15.5.3 下料异常或控制不良的检查与处理
15.6 铝液高度和出铝量管理
15.6.1 管理的基本原则
15.6.2 铝液高度测量与出铝计划制定的管理
15.7 电解质高度管理
15.8 阳极更换进度管理
15.8.1 阳极更换顺序的确定
15.8.2 阳极更换进度表的制定
15.8.3 非正常情况下的阳极更换管理
15.9 阳极上覆盖料管理
15.9.1 阳极覆盖料管理的基本原则
15.9.2 阳极覆盖料管理的内容
15.10 原铝质量（铝液纯度）管理
15.10.1 降低杂质来源相关联的管理
15.10.2 铝液试样分析
15.11 效应管理
15.11.1 效应管理的目标与思路
15.11.2 下料自动控制模式的选择对效应管理的影响
15.11.3 效应异常的分析与处理
15.12 异常槽况（病槽）及事故的防治与管理
15.12.1 异常槽况（病槽）及事故防治与管理的基本原则与重点
15.12.2 槽电压（槽电阻）异常或控制不良的检查与处理
15.12.3 物料平衡异常或控制不良的检查与处理
15.12.4 热平衡异常的检查与处理
15.12.5 阳极工作故障及其处理
15.12.6 滚铝及其处理
15.12.7 效应异常的分析与处理
15.12.8 异常情况及事故的检查与处理
15.13 系列通电、停电与停槽作业的管理
15.13.1 系列通电与停电联络作业
15.13.2 停槽作业
15.14 设备与工具管理
15.14.1 设备的管理
15.14.2 工具的管理
参考文献
16 铝电解槽的破损与维护
16.1 铝电解槽破损的特征、检测与维护
16.1.1 电解槽阴极破损的特征
16.1.2 电解槽破损的检测
16.1.3 破损槽的维护
16.2 铝电解槽破损的机理
16.2.1 炭素内衬在组装与焙烧过程中产生裂纹
16.2.2 电解槽启动初期内衬的裂纹发展与层离
16.2.3 熔体持续渗透导致槽底拱凸与破损
16.2.4 槽底内衬缺陷发展形成冲蚀坑导致化棒停槽
16.2.5 空气氧化导致侧部破损
16.2.6 化学腐蚀导致侧部破损
16.3 延长铝电解槽寿命的途径
16.3.1 多物理场的优化设计
16.3.2 筑炉材料的合理选择与匹配
16.3.3 内衬砌筑质量的保证与提高
16.3.4 焙烧工艺的确定与完善
16.3.5 启动方法的合理选择
16.3.6 生产工艺的有效管理
参考文献
17 铝电解的供电与整流
17.1 铝电解对直流电能的要求
17.2 整流机组的选择
17.2.1 整流机组一次电压的确定
17.2.2 整流机组台数选择及机组额定电流的确定
17.2.3 整流机组直流额定电压的确定
17.2.4 整流相数的选择
17.3 整流所供电主结线
17.3.1 总的要求
17.3.2 主结线方案的选择
17.3.3 大型整流所主结线选编举例
17.4 变电整流系统的整体配置
17.4.1 配置原则与要求
17.4.2 调压变及整流变的配置
17.4.3 整流柜及直流配电装置的配置
17.4.4 整流柜及直流配电装置的安装和接地
17.4.5 110～330kV开关站的配置
17.4.6 中央控制室和电缆夹层的配置
17.4.7 整流所通风冷却系统配置
17.4.8 整流所办公室及生活室
17.4.9 整流所电气设备防震措施
17.4.10 配置方式举例
17.5 变电整流的自动化系统
17.5.1 自动化系统结构
17.5.2 自动化系统的构成
17.5.3 自动化系统配置要求
17.5.4 软件配置要求
17.5.5 组屏原则
17.5.6 自动化系统方案举例
17.6 变电整流系统的安全保障
17.6.1 供电安全
17.6.2 过电压保护
17.6.3 工业卫生
17.6.4 防火与消防
17.6.5 安全标志
参考文献
18 铝电解的粉状物料（氧化铝）输送系统
18.1 粉状物料输送方式的分类
18.2 粉状物料的几种主要输送方式及特点
18.2.1 小车轨道式
18.2.2 皮带输送机
18.2.3 斗式提升机
18.2.4 空气提升机
18.2.5 稀相输送
18.2.6 浓相输送
18.2.7 超浓相输送
18.3 浓相输送技术
18.3.1 输送管中物料运动状态
18.3.2 浓相输送原理
18.4 超浓相输送技术
18.5 现代大型电解铝厂氧化铝输送方式的选择
参考文献
19 铝电解槽的动态平衡
19.1 物料平衡
19.1.1 物料平衡的基本概念
19.1.2 根据物料平衡关系计算氧化铝消耗速率
19.1.3 根据计算的消耗速率确定基准下料间隔时间（基准下料速率）
19.1.4 按物料平衡计算值（基准下料速率）控制下料所存在的问题
19.1.5 正常下料、欠量下料与过量下料
19.1.6 下料量（或下料速率）变化对氧化铝浓度影响
19.2 电压平衡
19.2.1 电压平衡的相关概念与计算方法
19.2.2 铝电解槽电压平衡测试实例
19.3 能量平衡（热平衡）
19.3.1 能量平衡的相关概念与基本计算方法
19.3.2 生产过程中影响能量平衡（热平衡）的常见因素
19.3.3 能量平衡测试实例
参考文献
20 铝电解槽的物理场
20.1 物理场的基本概念
20.2 物理场技术的发展历史
20.3 物理场计算机仿真的数学模型与方法
20.3.1 电场计算模型
20.3.2 磁场计算模型
20.3.3 铝液流场计算模型
20.3.4 热场计算模型
20.3.5 热应力场计算模型
20.3.6 物理场综合仿真方法
20.3.7 物理场动态综合仿真方法
20.4 电场
20.4.1 电解槽的导电结构
20.4.2 母线电流分布
20.4.3 阳极电流分布
20.4.4 熔体中的电流分布
20.4.5 阴极结构中的电流分布
20.4.6 电场分布的计算机仿真研究
20.5 磁场
20.5.1 磁场对电解过程的影响
20.5.2 磁场设计的目标以及磁场补偿技术
20.5.3 磁场的计算机仿真解析
20.6 熔体流动场
20.6.1 熔体的运动对电解过程的影响
20.6.2 铝液的运动形式与速度
20.6.3 铝液流场的计算机仿真解析与实测
20.7 热场（温度场）
20.7.1 热场的计算机仿真解析
20.7.2 电解槽保温设计（热场设计）的基本原则
20.7.3 热场分析计算的作用
20.8 应力场
20.9 物理场与电解槽运行特性的关系
参考文献
附录Ⅴ 工厂常用工作记录表格
第三篇 铝电解计算机控制及铝厂信息化
21 铝电解计算机控制系统的基本结构与功能
21.1 系统结构与功能的发展概况
21.1.1 单机群控系统（20世纪60～70年代）
21.1.2 集中式控制系统（20世纪70～80年代）
21.1.3 集散式（分布式）控制系统（20世纪80～90年代）
21.1.4 先进的集散式控制系统——网络型控制系统（20世纪90年代至今）
21.2 系统配置实例
21.2.1 一种简单的两级集散式（分布式）控制系统的基本配置
21.2.2 一种两级网络型控制系统的基本配置
21.3 系统功能设计实例
21.3.1 现代铝电解工艺对控制功能的基本要求
21.3.2 现场控制级（槽控机）的主要功能
21.3.3 过程监控级（上位机体系）的主要功能
21.4 核心控制装置——槽控机简介
21.4.1 可编程序控制器(PLC)型
21.4.2 单CPU型
21.4.3 多CPU网络型
参考文献
22 槽电阻的常规解析（含异常状态分析）
22.1 信号采样与槽电阻计算
22.2 槽电阻的滤波与噪声解析（槽稳定性分析）
22.2.1 槽电阻噪声的基本类型
22.2.2 槽电阻滤波的基本原理
22.2.3 槽噪声解析（槽稳定性分析）
22.3 阳极效应的检出与处理
22.3.1 阳极效应(AE)的检出
22.3.2 AE的处理
22.4 阳极效应预报
参考文献
23 槽电阻控制（极距调节）
23.1 正常电阻控制的基本原理与程序
23.2 改善正常电阻控制效果的措施
23.2.1 提高控制系统对槽电阻目标控制区域进行自修正的能力
23.2.2 确定合理的槽电阻调节频度
23.2.3 智能控制技术的采用
23.2.4 加强人机配合
23.3 出铝和换极过程中的槽电阻监控
23.3.1 出铝过程中的槽电阻监控
23.3.2 预焙槽阳极更换过程的电阻监控
参考文献
24 氧化铝浓度控制（下料控制）
24.1 传统的定时下料控制方法
24.1.1 定时下料控制的典型模式
24.1.2 效应等待失败后的NB间隔及效应等待时间调整
24.2 基于槽电阻跟踪的氧化铝浓度控制方法
24.2.1 氧化铝浓度与槽电阻的关系
24.2.2 基于槽电阻变化区域跟踪的浓度控制法
24.2.3 基于槽电阻变化速率（斜率）跟踪的浓度控制法
24.2.4 基于氧化铝浓度（或特征参数）估计模型的浓度控制法
24.3 氧化铝浓度控制效果的影响因素与改进措施
24.3.1 影响氧化铝浓度控制效果的因素
24.3.2 改进氧化铝浓度控制效果的措施
参考文献
25 电解质摩尔比控制（AlF?添加控制）
25.1 基于槽温、摩尔比实测值的查表控制法
25.1.1 AlF?基准添加速率的数学模型
25.1.2 AlF?基准添加速率的调整
25.2 基于摩尔比、槽温等参数间的回归方程的控制法
25.2.1 基于摩尔比与槽温（测定值）之间的回归方程的控制法
25.2.2 基于槽温变化速率回归方程及冷、热行程分析的控制法
25.2.3 基于摩尔比与槽温、平均槽电压及A1F?添加速率之间的回归方程的控制法
25.3 基于初晶温度（过热度）实测值的控制法（九区控制法）
25.4 基于槽况综合分析的控制法
25.5 改进摩尔比控制效果的措施
参考文献
26 铝电解控制系统的生产报表
26.1 报表系统的结构设计
26.2 生产报表的主要类型与内容
26.2.1 解析记录报表
26.2.2 单槽生产报表
26.2.3 系列生产报表
26.2.4 系列分析报表
26.3 铝电解生产报表形态的发展方向
参考文献
27 槽况综合分析
27.1 槽况综合分析信息的获取
27.1.1 数据获取方式
27.1.2 数据存储
27.2 基于统计分析与数据挖掘的槽况综合分析方法
27.2.1 常用统计分析与数据挖掘方法
27.2.2 基于统计方法的铝电解槽物料平衡状态分析
27.2.3 基于统计方法的铝电解槽热平衡状态分析
27.2.4 基于统计方法的槽电压及其稳定性分析
27.2.5 基于统计方法的工艺与质量参数的一致性分析
27.3 基于特征参数分析的槽况分析方法
27.4 基于人工神经网络技术的槽况综合分析方法
27.4.1 人工神经元模型
27.4.2 前向多层神经网络、BP算法及其计算机实现
27.4.3 人工神经网络的特点
27.4.4 基于神经网络的槽况诊断与决策系统的设计
27.5 基于专家系统技术的槽况综合分析方法
27.5.1 专家系统知识库（规则库）的建立
27.5.2 推理机的构造
27.5.3 槽况分析与决策专家系统与现行控制系统的结合
27.6 多种槽况分析方法的综合应用——一个集成型槽况综合分析系统的设计与实现
27.6.1 系统功能设计
27.6.2 系统运行环境
27.6.3 基于.net平台的系统实现
参考文献
28 铝厂信息化
28.1 铝厂信息化建设的主要内容
28.2 管理信息系统概述
28.2.1 管理信息系统的特点
28.2.2 管理信息系统的功能
28.2.3 管理信息系统的结构
28.3 管控一体化系统的开发与集成
28.3.1 开发原则
28.3.2 控制系统结构的网络化
28.3.3 管控一体化系统中若干重要子系统的开发
28.3.4 管控一体化系统的发展目标
参考文献
第四篇 铝冶炼辅助工程与新技术
29 电解铝厂的烟气净化与环境保护
29.1 铝电解与环境保护
29.1.1 铝电解生产过程环境负荷沉重
29.1.2 铝电解环境负荷特点
29.2 电解铝生产的污染源
29.2.1 污染源
29.2.2 氟化物的危害
29.3 环境保护标准
29.3.1 我国有关污染物排放标准发展沿革
29.3.2 部分环境保护法律法规
29.3.3 污染物排放控制
29.3.4 国外一些国家有关氟化物散发物量的限制值
29.4 预焙阳极电解槽氟化物的生成和计算模型
29.4.1 氟化物排放物的生成与组成
29.4.2 氟化物排放的计算模型
29.5 预焙阳极电解槽的氟平衡
29.5.1 铝电解槽的氟支出
29.5.2 铝电解槽的氟收入
29.5.3 氟的平衡
29.6 烟气净化
29.6.1 铝电解槽烟尘的干法净化
29.6.2 铝电解槽SO?的湿法净化
29.6.3 阳极焙烧炉烟气的净化方法
29.6.4 关于环境空气和电解车间空气质量的测定
29.7 铝电解槽废旧阴极内衬的处理
29.7.1 废旧阴极内衬
29.7.2 电解槽废旧内衬的组成及毒性分析
29.7.3 电解槽废旧内衬的综合利用
29.8 温室气体——过氟化碳
29.8.1 概述
29.8.2 电解槽容量、槽型与PFC排放量的关系
29.8.3 评价过氟化碳排放量的标准或方法
29.8.4 治理或减少过氟化碳排放量的成就
参考文献
30 铝用炭素材料及技术
30.1 概述
30.1.1 炭和石墨的基本性质
30.1.2 炭素材料在铝电解工业中的作用
30.1.3 铝用炭素生产的主要原料
30.2 炭阳极
30.2.1 预焙阳极
30.2.2 炭阳极反应过程及消耗机理
30.2.3 改善阳极性能的途径
30.2.4 连续预焙阳极
30.3 炭阴极
30.3.1 概述
30.3.2 阴极炭块的种类及阴极性能要求
30.3.3 侧部炭块、阴极糊和炭胶泥
30.3.4 炭阴极的制备工艺
30.3.5 改善阴极性能的途径
参考文献
31 原铝精炼
31.1 概述
31.2 铝的纯度对铝的性质的影响
31.2.1 铝的纯度及精炼铝的分类
31.2.2 铝的纯度对铝的化学性质的影响
31.2.3 铝的纯度对铝的物理性质的影响
31.2.4 铝的纯度对铝的加工性能的影响
31.2.5 精铝及高纯铝的应用
31.3 原铝中的杂质元素
31.3.1 原铝中常见的杂质元素及其来源
31.3.2 铝电解过程减少原铝杂质元素的方法
31.4 原铝精炼工艺
31.4.1 概述
31.4.2 铝液的直接净化
31.4.3 三层液电解法
31.4.4 有机溶液电解法
31.4.5 原铝的偏析法精炼
31.4.6 原铝的区域熔炼法精炼
31.5 高纯铝纯度的测定
31.5.1 概述
31.5.2 光谱分析法
31.5.3 电阻测定法
31.6 原铝精炼的国内外状况及前景
31.6.1 世界原铝精炼现状及前景
31.6.2 中国原铝精炼的现状及其前景
参考文献
32 铝的循环与再生
32.1 发展再生铝的意义
32.1.1 再生铝生产的含义
32.1.2 再生铝生产的历史与现状
32.1.3 发展再生铝的意义
32.2 再生铝（含铝废料）资源
32.2.1 再生铝原料（含铝废料）的来源及数量
32.2.2 再生铝原料（含铝废料）的分类及其特征
32.2.3 再生铝原料的预处理
32.3 再生铝原料（含铝废料）的利用途径
32.3.1 利用再生铝原料（含铝废料）生产金属铝
32.3.2 利用再生铝原料（含铝废料）生产铝合金
32.3.3 利用再生铝原料（含铝废料）生产含铝化学品
32.4 再生铝生产的熔炼设备
32.4.1 常用熔炼设备的类型
32.4.2 常用熔炼设备在再生铝熔炼中的应用
32.5 再生铝的精炼
32.5.1 再生铝生产中的铝精炼
32.5.2 再生铝生产中的铝合金精炼
32.6 再生铝的可持续发展
32.6.1 全社会树立“3R”的理念
32.6.2 废物治理与环境保护
32.6.3 再循环和重熔方面的今后研究工作
参考文献
33 铝冶炼新工艺进展
33.1 现行Hall-Héroult铝电解工艺的弊病
33.1.1 炭素阳极消耗及其带来的问题
33.1.2 炭素阴极与铝液不润湿及其带来的问题
33.1.3 炭素内衬材料带来的其他问题
33.1.4 Hall-Hérouh电解槽的水平式结构及其带来的问题
33.2 惰性阳极的研究
33.2.1 惰性阳极的优点
33.2.2 惰性阳极的性能要求与研究概况
33.2.3 金属氧化物陶瓷阳极的研究
33.2.4 合金阳极的研究
33.2.5 金属陶瓷阳极的研究
33.2.6 低温铝电解——惰性阳极的必由之路
33.3 惰性可润湿阴极的研究
33.3.1 惰性可润湿阴极的优点
33.3.2 惰性可润湿阴极的要求与研究概况
33.3.3 TiB?陶瓷可润湿性阴极材料
33.3.4 TiB?-C复合可润湿性阴极材料
33.3.5 TiB?可润湿性阴极涂层材料
33.4 基于惰性电极（阳极和阴极）的新型铝电解槽
33.4.1 单独采用惰性阳极的电解槽
33.4.2 单独采用可润湿性阴极的电解槽
33.4.3 联合使用惰性阳极和可润湿性阴极的电解槽
33.4.4 新型铝电解槽的未来发展
33.5 其他铝冶炼新工艺
33.5.1 氯化铝熔盐电解工艺
33.5.2 碳热还原炼铝工艺
参考文献
附录Ⅵ 自焙阳极
Ⅵ.1 概念
Ⅵ.2 自焙阳极（阳极糊）的规格与性能要求
Ⅵ.3 阳极糊制备技术
Ⅵ.4 自焙阳极铝电解槽的优缺点
彩图Ⅰ 中南大学针对现代预焙铝电解槽的物理场仿真研究部分实例
彩图Ⅱ 中南大学开发的现代预焙铝电解槽智能模糊控制系统
彩图Ⅲ 中南大学研制的“深杯状功能梯度金属陶瓷惰性阳极”
彩图Ⅳ 中南大学开发的“常温固化TiB?阴极涂层”