ボーキサイトの精製・精錬に大電力が必要な理由

質問

ボーキサイトの精製・精錬には、
大電力が必要と聞きますが、どうしてでしょうか？
また、精製と精錬は違うことなのでしょうか？

回答No.3

ht1914 · ベストアンサー

アルミニウムの精錬、精製は電気分解で行っています。
当然電気分解のための電気が必要です。
でもこれだけではありません。水のない状態での電気分解です。融解塩電解といいます。この加熱用の電気もかなりの量必要です。酸化アルミニウムの融点は１６００℃以上あります。結晶形によって変わるようですがα－Ａｌ２Ｏ３（鋼玉）では２０００℃ほどのようです。
融かすのが大変だというのがわかると思います。このために融解した氷晶石（融点　１０２０℃）に溶かします。この温度を維持しながら電気分解を行います。加熱も電気で行っているはずです。（消費電力の中での加熱用、電気分解用の比率がどれくらいかを私は知りません。）
アルミニウムの純度を上げるための電解精錬も水のない融解塩で行います。銅の電解精錬は水溶液で行いますので加熱用のエネルギーは必要ありません。アルミニウムの電解精錬では加熱用のエネルギーが必要です。

融解塩電解で作られている金属はたくさんあります。全てかなりの電気の必要です。アルミニウムが特別に電気の缶詰のように言われるのは大量生産、大量消費の金属だからです。マグネシウムも電気の缶詰でしょう。でも金属としての消費量が桁違いです。アルミニウムが鉄と同じような使われ方をしているので鉄の溶鉱炉による製造法とのコスト比較がされるのでしょう。

補足
時々氷晶石の働きを融点降下としている説明を見かけます。
こじつければそういう風に言えるのかもしれませんが融点降下の普通の意味からすると違っていると思います。

食塩の融点は８００℃です。でも常温の水に溶けて水溶液になります。食塩が液体状態になりました。でもこれは融点降下とは言いませんね。食塩水の凝固点が０℃よりも下がることに対して凝固点降下という言葉を使います。
融解した氷晶石（融点　約１０００℃）に融点が約１６００℃の酸化アルミニウムを溶かすというのは水に食塩を溶かすというのと同じ事です。氷晶石は溶媒です。
酸化アルミニウムの溶けた氷晶石は凝固点降下を起こして凝固点が９００℃ほどになるそうです。温度維持が楽になります。

回答No.2

shintaro-2

＞ＡＬ２Ｏ３をＡＬ２にするために、何クーロン必要か考えて見ましょう。
　間違い
　ＡＬ２Ｏ３からＡＬ単体を取り出すために
　２ＡＬ２Ｏ３→４ＡＬ＋３Ｏ２↑で
　　1molあたり何クーロン必要かという話

　実際には炭素電極を使って、上の式とはことなるものの、AL2O3から酸素を引き剥がすと言う点では同じです。

回答No.1

shintaro-2

＞大電力が必要と聞きますが、どうしてでしょうか？

とりあえず、電解精錬しか方法がないからです。

ＡＬ２Ｏ３をＡＬ２にするために、何クーロン必要か考えて見ましょう。１クーロン＝１Ａ・sだったと思いますが？

精製は純度を上げること、ボーキサイトから不純物を取り除き、純アルミナにすること

精錬は鉱石から金属を取り出すこと