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废铝知识
铝冶金和铝回收工业用多孔材料的研究（一）
在铝的冶金、铸造和废铝回收工业中，离不开耐火多孔材料，他们主要用作过滤，清除夹杂物，吹气精炼等工艺过程中，使用面大量广。依据国际应用化学联合会( IUPAC) 的定义，多孔材料按它们的孔径可以分为三类：小于2nm为微孔(Micropore)；2～50nm为介孔（Mesopore)；大于50nm为大孔(Macropore) 。另外，有时也将小于0.17nm的微孔称为超微孔。
多孔材料的显著特点是具有规则排列、大小可调的孔道结构及高的比表面积和大的吸附容量，在吸附与分离、大分子催化、纳米材料组装及生物化学等众多领域具有广泛的应用前景。
在铝冶金和铝回收工业的生产实践中，多孔材料更是得到了广泛的应用，如氧化铝生产、铝电解槽中使用的多种耐火材料、铸造铝合金过程中铝熔体精炼使用的过滤网、透气陶瓷等等。然而，目前国内外有关铝工业中常用多孔材料的研究报道并不多见。为此，本文将国内外有关铝工业中常用多孔材料的使用、制备等方面的文献结合笔者的研究工作，阐述铝工业中常用多孔材料的研究进展。
（一）铝冶金用多孔材料
铝工业主要包括氧化铝生产、电解铝、铝加工三大组成部分。我国是铝生产和消费大国，2006年我国电解铝产量连续4年保持先进，氧化铝和铝加工产量位居世界先进。基于我国在世界铝工业中的重要地位，在铝工业生产过程中开发及应用多孔材料的领域应起更大的作用，但是目前在多孔材料的研究和应用，尤其是耐火材料方面，我国还落后于美、英、日等科技强国。由此，加大对铝用多孔材料的研究和利用具有现实意义。
1. 生产Al2O3
用耐火材料
氧化铝的生产方法有酸法、碱法、酸碱联合法与热法，这几种方法在实际生产过程中的共同特点是要消耗大量的耐火材料。比如碱石灰烧结法生产一吨Al2O3约需要20kg耐火材料，拜耳法生产每吨Al2O3约需要5kg耐火材料。
烧结熟料的回转窑，烧成带采用磷酸盐结合高铝砖或铝酸钙水泥结合浇注料；其余部位为耐碱粘土质材料。焙烧炉要求耐火材料要不影响氧化铝产品质量，耐磨，以采用低水泥耐磨浇注料为宜。
2.铝电解槽用耐火材料
铝电解槽主要由三部分组成，即阳极装置、阴极装置和导母线系统。阳极装置有阳极母线大梁、阳极碳块组和阳极升降机构。阴极装置由钢制槽壳、阴极碳块组和保温材料砌体三部分组成。电解槽的四侧由里向外地砌有石棉板、耐火砖和侧部碳块。可见，整个电解槽设备都与多孔材料密切相关。
目前作为惰性阳极材料的金属陶瓷有NiO-NiFe2O4-Cu、硼化锆、SnO2基等材料。阴极材料正由原来的不定形碳砖改为采用半石墨化碳砖或石墨化碳砖。电解槽的侧部材料除了传
统的碳块外，还有氮化硅粘结SiC耐火材料（C／75），它是以SiC和金属Si为原料，混合成形后在约1450℃氮气气氛下烧结而成，具有氮化硅(Si2N4)粘结的耐火材料。
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