1、.頁腳.口;種常用的消耗品，用過即廢，循環(huán)期很短。而易拉罐所用材料是一種檔次較高的鋁合金，回收 一 W.,經(jīng)過回收利用后，可再制成易拉罐，多次重復(fù)循環(huán)使用。 2016年南洋中學(xué)社會(huì)考察實(shí)踐研究型課題論文南洋中孥鋁的回收利用及現(xiàn)實(shí)意義課題組長(zhǎng)：班級(jí) 高二（6）班姓名睿課題組成員：班級(jí) 高二（6）班姓名凱杰班級(jí)高二（2）班姓名嘉逸班級(jí)高二（2）班姓名余曉依班級(jí)高二（5）班姓名智暉班級(jí)高二（二班姓名路易學(xué) 科：化罡指導(dǎo)教師： 海弘，忠書，章逸群2016年5月.頁腳.論文摘要在課堂，我們學(xué)習(xí)了關(guān)于鋁的化學(xué)程式及其應(yīng)用圍，如鋁熱反應(yīng)，鋁的雙性 的奇妙性質(zhì)，引發(fā)了我們對(duì)于鋁的性質(zhì)、應(yīng)用的更深入的研究。后經(jīng)

2、過對(duì)于鋁的 性質(zhì)的初步了解，我們對(duì)鋁的回收產(chǎn)生了興趣，因此研究并實(shí)踐了鋁制易拉罐的 回收，利用鋁的性質(zhì)研究回收的法， 并檢驗(yàn)其回收后的產(chǎn)物。本論文的主要向即 是從鋁制易拉罐制得明磯、檢驗(yàn)明研、 思考此種回收式的效率及可行性， 并得出 結(jié)論。我們?cè)O(shè)計(jì)了兩面的準(zhǔn)備。一面由一部分的小組成員前往上海圖書館，收集先 進(jìn)的材料和實(shí)驗(yàn)法。另一面由其余小組成員前往華東理工大學(xué)材料博物館收集與 之相關(guān)的實(shí)體材料與如今前沿的應(yīng)用向。以上準(zhǔn)備階段完成我們開始了實(shí)驗(yàn)，制備偏鋁酸鈉，通過電子儀器準(zhǔn)確稱量 實(shí)驗(yàn)需要的固體氫氧化鈉、一定量的鋁制易拉罐。在氫氧化鈉溶液溶解易拉罐， 在溶液中形成偏鋁酸根得到偏鋁酸鈉溶液。后加入

3、硫酸將溶液調(diào)節(jié)至偏堿性，將 鋁離子析出，再加入硫酸，化合成硫酸鋁。將硫酸鋁與硫酸鉀水溶液共熱，制得 明帆與其他物質(zhì)的混合物。使用無水乙醇除水，在乙醇揮發(fā)完全后，繼續(xù)用乙醇溶液洗滌晶體兩次，濾干得到較為純凈的明研。在此之后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，來檢驗(yàn)制得的物質(zhì)是否有明研的性質(zhì)，以及其具體的組 成是否符合KAI(SO4)2 12H2O這些元素。檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)大致為凈水能力、鋁的兩 性、鉀的焰色反應(yīng)、硫酸根的沉淀現(xiàn)象。并在試驗(yàn)后根據(jù)試驗(yàn)的步驟，查得的資料對(duì)于鋁的回收做一個(gè)總結(jié)、深入的 思考以及展望.頁腳.頁腳.頁腳.實(shí)驗(yàn)背景.研究法.實(shí)驗(yàn)研究.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)用品.實(shí)驗(yàn)原理.實(shí)驗(yàn)步驟.調(diào)查研究.文獻(xiàn)查找.實(shí)地學(xué)習(xí)究結(jié)

4、果.實(shí)驗(yàn)結(jié)果.產(chǎn)物驗(yàn)證.凈水劑.鋁離子的檢驗(yàn).鉀離子的檢驗(yàn).硫酸根離子的檢驗(yàn)四.討論.關(guān)于明磯的回收的現(xiàn)實(shí)意義.凈水用途.制取問題.鋁的可行的回收利用.氮化鋁.易拉罐回收煉鋁錠五.結(jié)論和反思關(guān)鍵詞：鋁、明磯、第一章實(shí)驗(yàn)背景該論文主要是根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)：從鋁罐中制取明磯（即回收利用鋁），從而引發(fā) 對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中鋁的回收利用及鋁的現(xiàn)實(shí)利用圍的思考，并對(duì)其進(jìn)行基本探究。隨著科學(xué)技術(shù)的提高，鋁的提取技術(shù)日趨成熟，2011年我國(guó)鋁產(chǎn)量達(dá)到了1778.6萬噸，是2010年的六倍。在資源不斷擴(kuò)大的同時(shí)，資源短缺，高耗能等 問題也日益突出，鋁的回收再利用也成為熱門話題， 我們就此通過查詢?cè)L問來對(duì) 此進(jìn)行調(diào)查研究。由

5、于能力與材料的限制，該論文主要目的是對(duì)于鋁的回收有一個(gè)淺顯探究， 大致上是通過發(fā)表論文和資料來研究并且探究鋁的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。第二章研究法本課題的研究法是調(diào)查研究和實(shí)驗(yàn)研究的相結(jié)合，以實(shí)驗(yàn)研究為主。于2016年5月13日，小組成員原定計(jì)劃去上海圖書館和華東理工有色金屬博 物館進(jìn)行探究考察（由于前期工作未完全到位，不知道華東理工有色金屬博物館 參觀需提前預(yù)約，因此無法做出考察），去上海圖書館借閱了相關(guān)鋁的應(yīng)用的書 籍。一.實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)研究主要是完成學(xué)生試驗(yàn)：從鋁罐 中制取明研（即回收利用鋁），這個(gè)實(shí)驗(yàn)由我們小組成員共同在校實(shí)驗(yàn)室完成。（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂桌拗泼餮校ǘ?shí)驗(yàn)用品：.儀器：100ml燒杯2

6、只，50ml 10ml量筒各1 只，普通漏斗，布氏漏斗，抽濾瓶，培養(yǎng)皿, 蒸發(fā)皿，酒精燈，電子天平，濾紙 。.試劑：3mol/l硫酸溶液，1:1硫酸溶液，氫氧化鈉，硫酸鉀，易拉罐，pH試紙,無水乙醇）（三）實(shí)驗(yàn)原理:鋁是一種典型的兩性元素，既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)。將其溶于濃氫氧化鈉溶液即可生成偏鋁酸鈉。用稀硫酸調(diào)節(jié)該溶液的pH值，可將其轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁。氫氧化鋁溶于硫酸變成硫酸鋁，與硫酸鉀在水溶液中結(jié)合成一類溶解度較小的同晶的復(fù)鹽，稱為明磯【2KAl（SO4）2 12H2?！浚ㄋ模?shí)驗(yàn)步驟：1.偏鋁酸鈉的制備在電子天平上快速稱量固體氫氧化鈉 1克，加入20ml水溫（4-1-1）熱溶解。稱量約

7、0.7克剪碎的易拉罐（4-1-2）。將燒杯置于熱水中水浴加熱，分次將易拉罐碎屑放入溶液中。待反應(yīng)完成后，趁熱用普通漏斗（4-1-3）過濾。4-1-20.7g鋁制易拉罐2Al+2NaOH+2H 2O 2NaAlO 2+3H24-1-11g氫氧化鈉20ml水2.氫氧化鋁的生成和洗滌在上述偏鋁酸鈉溶液中加4ml左右的3mol/l的硫酸溶液（4-2-1）至溶液pH為78。此時(shí)溶液中生成大量的白色氫氧化鋁沉淀，用布氏漏斗抽濾（4-2-2）。2NaAlO 2+H2SO4+2H2O 2Al(OH) 3 ； +Na2SO4再用 5m11 : 1乙醇溶液洗滌結(jié)晶3.明研的制備將抽濾后的氫氧化鋁加5m11 : 1

8、 （即9mo1/L ）硫酸溶液，再加7ml水小火加熱， 使之溶解。加入2克硫酸鉀繼續(xù)加熱至溶解， 將所得的溶液在空氣中自然冷卻后加入 3ml 無水乙醇。（4-3-1）待結(jié)晶完成后，減壓過濾, 兩次。將晶體用濾紙吸干稱量，計(jì)算產(chǎn)率。4-2-2抽濾完成得到的氫氧化鋁2A1(OH) 3+3H2SO4 A12(SO4)3+6H2O2A12(SO4)3+K2SO4+24H2O 2KA1(SO4)2 12H2O二.調(diào)查研究（一）文獻(xiàn)查找：在匯圖書館收集與鋁的處理有關(guān)的文獻(xiàn)，以及相關(guān)研究資料，得到了從廢品中收集鋁并轉(zhuǎn)化純化的可行法及現(xiàn)在鋁材料及過去的應(yīng)用圍，以及經(jīng)一步形成材料的具體容。（二）實(shí)地學(xué)習(xí):前往華

9、東理工大學(xué)材料博物館收集與之相關(guān)的實(shí)體材料以及學(xué)習(xí)關(guān)于鋁的的如今前沿的應(yīng)用向第三章研究結(jié)果.實(shí)驗(yàn)結(jié)果理論值：7.233克實(shí)際值：7.503克實(shí)際值 理論值相對(duì)誤差 =| 7.503 - 7.233 |/7.503=3.60%可能的原因：結(jié)晶中有多余的水分操作失誤.產(chǎn)物驗(yàn)證如果實(shí)驗(yàn)成功，則應(yīng)得到明磯，明磯為無色透明塊狀結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，無臭通過觀察外觀上相符合明磯溶解與水會(huì)電離形成：鉀離子、鋁離子、硫酸根，我們根據(jù)這些成分來驗(yàn)證生成物是否為明研+3+2-KAl(SO4)2 K +Al +2SO4（一）凈水劑:(原理：Al3 + 3H2OAl(OH)3 + 3H (可逆)為混合沙、懸浮加入明研明顯

10、變得取用學(xué)校池塘的水，加入明磯，檢驗(yàn)是否能凝聚懸浮顆粒池塘水物，充滿土顆粒，但在后池塘水澄清，之前懸浮在水中的土沙也大部分的沉于杯底結(jié)果：此物質(zhì)有使水顆粒物質(zhì)沉降的能力結(jié)論：可能是明研（二）鋁離子的檢驗(yàn):法：取樣，溶解。加入氫氧化鈉溶液，利用鋁的兩性來檢驗(yàn)，觀察試管變化加入少量氫氧化鈉溶液，產(chǎn)生沉淀加入鹽酸溶液，震蕩沉淀逐漸消失3+Al + 30H= Al(OH) 3-3+Al(OH) 3 + 3H = Al+ 3H 20結(jié)果：在加入氫氧化鈉后生成沉淀，在生成沉淀后加入鹽酸，沉淀消失結(jié)論：有鋁離子的可能性（三）鉀離子的檢驗(yàn)法：取樣，溶解于燒杯中。用玻璃棒尖端蘸取少量溶液，迅速于酒精燈上灼 燒，

11、透過藍(lán)色潔玻璃片觀察。結(jié)果：透過藍(lán)色鉆玻璃片觀察，火焰呈紫色。結(jié)論：溶液中含有鉀離子（四）硫酸根離子的檢驗(yàn)：法：取樣于燒杯中，溶解。加入過量稀硝酸，后加硝酸鋼?，F(xiàn)象：加稀鹽酸無明顯現(xiàn)象，加入硝酸鋼后有白色沉淀生成結(jié)論：溶液中含有硫酸根證明：根據(jù)以上典型的性質(zhì)可得所得物為明研第四章討論一.關(guān)于明磯的回收的現(xiàn)實(shí)意義我們?cè)趯W(xué)習(xí)了關(guān)于鋁的相關(guān)性質(zhì)后對(duì)于鋁的化合物產(chǎn)生了興趣，因此在實(shí)驗(yàn)室完成了明研的制取，但是綜上，不難發(fā)現(xiàn)，明研的制取是有著相當(dāng)?shù)碾y度和繁瑣的步驟。且從我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，明帆的凈水能力并沒有那么的強(qiáng)，因而我 們對(duì)于現(xiàn)在明研的利用程度產(chǎn)生了疑問，于是我們進(jìn)行了以下調(diào)查。（一）凈水用途當(dāng)今自

12、來水廠不會(huì)使用明研來使水中的大顆粒雜質(zhì)凝聚，這不僅十分耗時(shí)，而且效果并不是十分好。明研能用于凈水， 但明帆的凈水多用于農(nóng)村，明研中的鋁元素是重金屬元素，對(duì)人體有害， 容易引起老年呆傻癥，所以現(xiàn)在不但不用明磯凈水，就連過去用的鋁制容器和鋁制的食品包裝也逐漸被淘汰。如今的自來水廠主要用硫酸鋁、三氯化鐵、硫酸亞鐵等來使微小的顆粒成為大顆粒雜質(zhì)凝聚，易于沉淀。硫酸鋁三氯化鐵硫酸亞鐵（二）制取問題明研的制取極為耗時(shí)耗能，僅僅是用 NaOH溶液溶解鋁這一小步就需要用酒精燈加熱一小時(shí)左右。在日常工業(yè)中無法做到通過大量的廢棄易拉罐批量制取明磯，從而達(dá)到回收利用鋁的宗旨， 為了效率以及可行性，現(xiàn)今對(duì)于易拉罐大多

13、 采取直接回爐重融，后制作成別的鋁制物，但是現(xiàn)實(shí)上廢鋁的存在是不可避免的。因而我們要尋求新的法來回收利用廢鋁。二.鋁的可行的回收利用再生鋁由于其節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，近年來成為各國(guó)關(guān)注發(fā)展的重點(diǎn)。 再生鋁隨著鋁 工業(yè)的發(fā)展在中國(guó)也蓬勃發(fā)展起來，形成了上海新格、萬泰等一批再生鋁企業(yè)， 對(duì)于支持和促進(jìn)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展也起到了一定的作用。（一）氮化鋁：.前景：在近20年，我國(guó)氮化鋁瓷材料的研究和生產(chǎn)得到很大的發(fā)展，各種功能不 斷發(fā)現(xiàn)，在微電子工業(yè)、通訊產(chǎn)業(yè)、自動(dòng)化控制和未來智能化技術(shù)等面作為主要 支撐材料的地位日益明顯，特別是隨著材料向微型化、集成化、多功能化向的發(fā)展，氮化鋁瓷不僅在品種、質(zhì)量和數(shù)量上將有

14、更高的要求，而且新的功能瓷不斷 涌現(xiàn)。.性質(zhì)氮化鋁瓷具有優(yōu)良的熱學(xué)、力學(xué)、電學(xué)性能。氮化鋁瓷材料被應(yīng)用到封裝體 中以擴(kuò)散生成的熱量，降低器件的工作溫度，提高封裝體的使用性能和穩(wěn)定性。 另外，在模塊電路、可控硅整流器、大功率晶體管、大功率集成電路、開關(guān)電源 等電力電子產(chǎn)品上的應(yīng)用也日益廣泛。.頁腳.頁腳.氮化鋁粉末的制取式氮化鋁粉末的制取式碳熱還原法對(duì)工藝條件不敏感，可制備高檔粉末；反應(yīng)溫度高，需二次除碳，成本高A12O 3 +3C +N 2 =2AlN +3CO自蔓延法反應(yīng)速度極快，成本低廉，適用于工業(yè)化生產(chǎn)；所得粉末粒徑小2Al + N 2=2AlN直接氮化法由氣固擴(kuò)散控制，需要高溫長(zhǎng)時(shí)間反

15、應(yīng)；強(qiáng)放熱反應(yīng)，易自燒結(jié)，質(zhì)量穩(wěn)定性差2Al + N 2=2AlN有機(jī)鹽裂解法可連續(xù)化生產(chǎn)，制備的粉末高純、超細(xì)；原料成本昂貴R3Al +NH 3=R3AlNH 3=(R2A1NH 2) = ( RAlNH ) x=AlN式中 RCH3 , C2H5 , C4H9氣相反應(yīng)法工藝可控能獲得高純度納米級(jí)粉末，但產(chǎn)率低A1C13 + NH3 = AlN + 3HCl4Al + 2NH3 +N2 = 4AlN +3 H2氮化鋁粉末燒結(jié)助劑配料高 壓燒結(jié) 氮化鋁干壓法制成型性能檢測(cè)清洗陶 瓷 工 藝 流 程 圖組裝真空處理拋光高壓燒結(jié)獲得燒結(jié)體（二）易拉罐回收煉鋁錠易拉罐是一種常用的消耗品，用過即廢，循

16、環(huán)期很短。而易拉罐所用材料是 一種檔次較高的鋁合金，回收價(jià)值高，經(jīng)過回收利用后，可再制成易拉罐，多次 重復(fù)循環(huán)使用。廢易拉罐理想的處理辦法是將罐體與蓋、拉環(huán)分離，然后分別進(jìn)行熔煉，但由于各種原因，回收到的廢易拉罐形態(tài)已經(jīng)遭到破壞，有些還被擠壓打包，因此，運(yùn)到工廠的廢易拉罐很難進(jìn)行體、蓋、環(huán)的分離。目前國(guó)際上通用的辦法是 不分離，直接生產(chǎn)3004鋁合金。3004 鋁合金（） 硅 Si : 0.30; 銅 Cu : 0.25 ; 鎂 Mg : 0.8 1.3 ; 鋅 Zn： 0.25 ; 鈕 Mn : 1.01.5; 鐵 Fe： 0.7; 其它： 0.05.;鋁Al :余量；工藝1、破碎：脫除漆皮

17、之前，需進(jìn)行破碎。2、脫漆：經(jīng)過破碎的廢易拉罐直接進(jìn)入旋轉(zhuǎn)式脫漆窯脫漆，在旋轉(zhuǎn)式的脫漆窯 中，易拉罐的漆層被炭化，依靠旋轉(zhuǎn)過程的自身震動(dòng)，漆層脫落，最后還要經(jīng)過 專門的震動(dòng)設(shè)備，使炭粒全部脫落。3、打包：為提高鋁的熔煉回收率，需盡量減小廢易拉罐的表面積，降低燒損, 因此，對(duì)松散的經(jīng)過脫炭之后的廢易拉罐要進(jìn)行打包壓實(shí)。廢鋁不與火焰直接接觸4、熔煉：對(duì)流式熔鋁爐是以對(duì)流傳熱式為主的熔化爐, 使金屬燒損大為減少。5、晶粒細(xì)化：為保證得到符合標(biāo)準(zhǔn)的鋁合金錠，在熔煉的后階段，要進(jìn)行晶粒 細(xì)化。6、除氣：除氣主要是除去熔融鋁液中的氫氣和鈉、鈣等7、鑄錠第五章結(jié)論在美國(guó)鋁業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)表的鋁工業(yè)概覽中，將原鋁稱為

18、“能源儲(chǔ)蓄銀行”，這就是說在提取原鋁過程中所消耗的能源， 在以后的使用與回收再生過程中可以 “支取出來”返還給社會(huì)。因此，從可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)來看，回收鋁已成為一種 常規(guī)的原料“城市礦山”，是一種節(jié)能減排的可循環(huán)利用的材料。汽車工業(yè)為了 降低車的自身質(zhì)量、提高燃料效率與改善安全性和乘坐舒適性，鋁的用量越來越多，可回收的鋁也會(huì)逐年增多，這種城市礦山也變得越來越真實(shí)與名副其實(shí)，而且是一種“永遠(yuǎn)不竭”的礦山。另外，建筑工業(yè)的用鋁也在上升，這使社會(huì)積蓄 的鋁增多。工業(yè)廢棄鋁料用途很廣，可將其直接作為一些產(chǎn)品的熔化原料， 如作為吹制 鋁粉，鑄制要求不高的非工程機(jī)械件、日用品、制品等；將其熔化鑄造成再生塊，

19、 經(jīng)過化驗(yàn)、確定其品位后，作為鑄造鋁合金或變形鋁合金的爐料；作為其他輔助 材料使用，如作為鋼鐵冶煉中的脫氧劑等。最后，再生鋁的原料豐富、成分單純、 且回收率高。隨著鋁的消費(fèi)量的增加， 由此而產(chǎn)生的廢鋁也多，而且熔煉廢鋁 鋁的回收率高達(dá)90%98%。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來說能補(bǔ)充礦山資源的不足，對(duì)于鋁礦資源貧 乏的尤其如此。再生鋁的重要性日益明顯， 希望隨著研究的深入，廢棄鋁的利用 率能夠進(jìn)一步提升。反思我們的這次實(shí)驗(yàn)盡管通過廢棄易拉罐， 從中提取到鋁，從而制成明研，但是明帆的純度并不是十分高。其中存在著一些系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差，有些是我們不可避免的，但同樣，有些則是我們自身在事前準(zhǔn)備上，以及在實(shí)際操作中的失誤。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)我們意識(shí)到用鋁廢品回收明磯是一件繁瑣的事情，因此引發(fā)了我們對(duì)于鋁的現(xiàn)實(shí)回收的實(shí)際應(yīng)用的好奇,并探究鋁可行的回收利用圍，來對(duì)未來中國(guó)鋁回收前景進(jìn)行一個(gè)展望參考文獻(xiàn).鋁鎂及其合金電鍍與涂飾異定福等編著化學(xué)工