工业氧化铝地使用简介
氧化铝安全操作规程
氧化铝安全操作规程氧化铝是一种广泛应用于工业和科研领域的化学物质，具有较高的化学稳定性和热稳定性。
然而，由于其粉尘在空气中悬浮时间长且易于吸入，具有一定的毒性和刺激性。
因此，在操作和使用氧化铝时需要严格遵守安全操作规程，以确保工作人员和环境的安全。
以下是氧化铝的安全操作规程。
1. 个人防护在操作或接触氧化铝时，必须佩戴适当的个人防护装备，包括防护眼镜、防护口罩、防护手套和防护服等。
防护眼镜可以阻挡氧化铝粉尘进入眼睛，防护口罩可以阻止呼吸道吸入氧化铝粉尘，防护手套和防护服可以防止皮肤直接接触氧化铝。
2. 通风设施在氧化铝操作区域应配置良好的通风设施，保持室内空气流通，减少氧化铝粉尘在空气中的浓度。
如果没有通风设施，应尽量在室外或通风良好的地方进行氧化铝的操作。
3. 防止粉尘产生在操作和使用氧化铝时，应尽量避免产生氧化铝粉尘。
可以采取措施如湿法操作、封闭操作或使用含水剂的氧化铝等，来减少粉尘产生。
同时，在清理工作台时，应用湿布或吸尘器而不是扫帚清除粉尘。
4. 防止吸入在操作氧化铝时，要避免吸入氧化铝粉尘。
应当保持操作区域的卫生清洁，定期清理操作区域内的粉尘。
在进行粉尘较多的操作时，应佩戴防护口罩来阻挡粉尘进入呼吸道。
5. 防止接触皮肤避免氧化铝直接接触皮肤，以防止过敏或刺激反应。
在操作和使用氧化铝时，应该佩戴防护手套和防护服，以最大程度地减少皮肤与氧化铝的接触。
6. 废弃物管理处理废弃的氧化铝应当遵守相关法规和规定。
将废弃物放入个别封闭的容器中，以防止粉尘扩散。
应选择合适的处理方式，如妥善封存、交由专门的废物处理公司处理等。
7. 紧急处理在发生意外情况时，如氧化铝泄漏或接触事故，应迅速采取应急措施。
如果出现呼吸困难、眼睛受伤或大面积皮肤接触氧化铝的情况，应立即转移到通风良好的地方，并立即求医。
以上是关于氧化铝的安全操作规程，通过严格遵守这些规程，可以最大限度地减少氧化铝操作过程中的安全风险，保护工作人员和环境的安全。
氧化铝生产工艺流程,氧化铝在工业材料中有何用途
氧化铝生产工艺流程|氧化铝在工业材料中有何用途什么是氧化铝？氧化铝(aluminium oxide)是一种无机物，化学式Al2O3，是一种高硬度的化合物，熔点为2054℃，沸点为2980℃，在高温下可电离的离子晶体，常用于制造耐火材料。
工业氧化铝是由铝矾土（Al2O3·3H2O）和硬水铝石制备的，对于纯度要求高的Al2O3，一般用化学方法制备。
Al2O3有许多同质异晶体，已知的有10多种，主要有3种晶型，即α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。
其中结构不同性质也不同，在1300℃以上的高温时几乎完全转化为α-Al2O3。
氧化铝生产工艺流程：氧化铝生产工艺流程分为烧结法生产工艺流程、拜耳法生产工艺流程或两种混合(串联、并联、混联)，大多采用的是拜耳法，其主要生产工序有：配矿、矿浆制备、预脱硅、高压溶出、赤泥分离与洗涤、粗液精制、种分分解、氢氧化铝洗涤过滤、焙烧、母液蒸发。
氧化铝生产工艺流程之烧结法生产线：铝土矿破碎、堆料、取料、输送、生料磨制、料浆调配、熟料烧成、煤粉制备、熟料中碎、电收尘、风机螺旋、熟料溶出、赤泥分离、赤泥洗涤、粗液喂料泵、脱硅、叶滤硅渣、碳酸化分解、种子分解、氢铝过滤、母液蒸发、平盘过滤、焙烧。
氧化铝生产工艺流程之拜耳法生产线：供矿、原料制备、单管溶出、沉降洗涤、分解系统、蒸发系统、焙烧炉。
氧化铝生产工艺流程之联合法生产线：破碎、堆厂、翻车机、原燃料输送（一车间），化碱、原料磨、饲料机（二车间），卷扬、石灰炉（石灰炉车间），脱硅、压缩机。
氧化铝生产工艺流程多种多样。
而且我国当前的氧化铝工业的迅速发展不同于以往的低水平重复建设，而是上规模、高水平，优化了结构，极大地提升了我国氧化铝工业整体水平和竞争力。
但是，如果这种投资热继续无序膨胀，势必造成产品相对过剩，这一点值得投资者关注。
氧化铝在工业材料中有何用途？工业材料不同，其用途自然也是不一样的。
1、耐火材料在耐火方面，采用氧化铝作为耐火砖，保温隔热等耐火材料。
氧化铝陶瓷的工业应用
氧化铝陶瓷的工业应用《氧化铝陶瓷的工业应用》氧化铝陶瓷是一种具有广泛工业应用的材料，其具有优异的性能和多样的特点。
在许多行业中，氧化铝陶瓷被广泛应用于各种领域，如电子、航天、石油化工、冶金等。
以下将介绍氧化铝陶瓷在这些行业中的工业应用。
电子行业是氧化铝陶瓷应用最广泛的领域之一。
由于氧化铝具有优异的绝缘性能、耐高温性能和化学稳定性，它被广泛应用于电子元件的制造。
例如，半导体设备中的隔离垫片、高频电子元件的封装、高压电容器的绝缘体等都可使用氧化铝陶瓷制造。
此外，氧化铝陶瓷还用于制备印刷电路板、陶瓷基板和高压电机绕组绝缘。
航天领域对材料的要求极高，而氧化铝陶瓷正满足这些要求。
它具有高强度、耐腐蚀和高热稳定性等特点，因此广泛应用于航天器和导航设备的制造。
氧化铝陶瓷用作航天器的热防护材料，能够在极高温度下保护航天器不受损坏。
此外，氧化铝陶瓷还可用于航天器的气动热模拟、传感器的制造等。
在石油化工行业，氧化铝陶瓷也发挥着重要作用。
由于其耐高温、耐腐蚀和化学稳定性等优异性能，氧化铝陶瓷广泛应用于石油化工设备的制造。
例如，在炼油过程中，氧化铝陶瓷常用于制备油气转化催化剂和石蜡催化剂等。
此外，氧化铝陶瓷也可用于制备石油储罐的防腐涂料、化工管道的内衬和石油化工设备的隔热层，提高设备的安全性和效率。
在冶金行业，氧化铝陶瓷常用于高温炉窑、熔融金属搅拌和保温保热材料等。
由于氧化铝陶瓷具有优异的耐火性和热稳定性，它被广泛应用于炼钢、铸造和烧结等工艺中。
例如，在高温炉窑中，氧化铝陶瓷可以起到保温隔热和防烟灾的作用。
此外，氧化铝陶瓷还可用于制备炉窑隔热材料、铝电解槽和铝合金熔炼锅等。
综上所述，氧化铝陶瓷是一种在电子、航天、石油化工和冶金等行业广泛应用的材料。
其优异的性能和多样的特点使其在这些行业中发挥着重要作用，为各行业的发展做出了积极贡献。
工业上用氧化铝制金属铝的原因
工业上用氧化铝制金属铝的原因氧化铝是一种重要的材料，在工业上被广泛应用。
其中，利用氧化铝制造金属铝是氧化铝的一个重要应用领域。
本篇文章将从氧化铝的性质、特点和制备方法入手，详细探讨工业上利用氧化铝制造金属铝的原因。
一、氧化铝的性质和特点氧化铝，化学式Al2O3，是一种无机化合物，常见的晶型有α-Al2O3、β-Al2O3等。
氧化铝具有很高的熔点（约2050℃）、硬度和耐磨性，同时具有良好的绝缘性能和化学稳定性。
由于其优异的性能，氧化铝被广泛应用于耐火材料、陶瓷、磨料、填料等领域。
二、利用氧化铝制金属铝的原理金属铝是一种重要的工业金属，具有良好的导电性、导热性和机械性能，在航空航天、汽车制造、建筑等领域有着广泛的应用。
利用氧化铝制金属铝的过程主要通过氧化铝的还原反应来实现。
通常，利用氧化铝的还原反应制备金属铝主要包括两种方法：一是气相还原，二是电解法。
1.气相还原法气相还原法是指在合适的温度和气氛条件下，将氧化铝与还原剂进行反应，从而得到金属铝的方法。
最常用的还原剂是石墨粉，反应过程中生成的铝气体被冷凝成块状金属铝。
这种方法具有操作简单、反应速度快、适用于大规模生产等优点，因此在工业上得到广泛应用。
2.电解法电解法是指利用电解的原理将氧化铝还原为金属铝的方法。
将氧化铝熔融于高温下，加入适量的氟化剂作为电解质，然后在电解槽中进行电解，从而得到金属铝。
电解法制备金属铝工艺成熟，产品纯度高，适用于高纯度金属铝的生产。
三、工业上使用氧化铝制造金属铝的原因1.丰富的资源氧化铝是一种非常丰富的资源，其主要原料为铝矿石，铝矾石等。
全球范围内有大量的铝矿石资源，可以满足金属铝的生产需求。
2.易于获取氧化铝是一种较为容易获取的原料，可以通过矿山开采、选矿、矿石破碎、碳酸钠反应等方法进行制备。
3.低能耗制备氧化铝作为金属铝的原料，与其他金属的冶炼相比，氧化铝的制备过程具有较低的能耗，这有利于减少能源消耗，降低生产成本。
HGT-3927工业活性氧化铝简介
HG/T 3927－2007工业活性氧化铝1 范围本标准规定了工业活性氧化铝的要求、试验方法、检验规则、标志、标签、包装、运输和贮存。
本标准适用于工业活性氧化铝。
该产品用于炼油、化肥、石化、天然气、制氧和化工等行业，主要用作气体和液体吸附剂、吸氟剂、干燥剂、和催化剂载体等。
分子式:Al2O3 •nH2O（n＜1）3 分类工业活性氧化铝分为六类:吸附剂——通用型，用于各种烃类气体、天然气、石油裂解气等的吸附、脱水等。
除氟型——用于饮用水、工业水除氟。
再生剂——用于蒽醌法生产双氧水。
脱氯剂——用于各种气体及黏性树脂等液体的脱氯。
催化剂载体——用作各种催化剂载体。
空分干燥剂——空分专用干燥剂。
4 要求4.1 外观:白色球状或柱状。
4.2 工业活性氧化铝应符合表1要求。
表1 要求5 试验方法5.1 安全提示本试验方法中使用的部分试剂具有腐蚀性，操作时须小心谨慎！如贱到皮肤上应立即用水冲洗，严重者应立即治疗。
5.2 一般规定本标准所用试剂和水在没有注明其他要求时，均指分析纯试剂和GB/T 6682一1992中规定的三级水。
试验中所用标准滴定溶液、制剂及制品，在没有注明其他要求时，均按HG/T 3696.3的规定制备。
5.3 外观判别在自然光条件下，用目视法判别。
5.4 三氧化二铝含量的测定5.4.1 方法提要铝离子与已知过量的乙二胺四乙酸二钠标准溶（EDTA）进行络合，形成稳定的A1-EDTA 络合物，过剩的EDTA在pH=5条件下，以二甲酚橙做指示剂，用氯化锌标准滴定溶液回滴至终点。
5.4.2 试剂5.4.2.1 六次甲基四胺。
5.4.2.2 硫酸溶液:1+1。
5.4.2.3 盐酸溶液:1+4。
5.4.2.4 氨水溶液:1+9。
5.4.2.5 乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液:c（EDTA）≈0.05mol/L。
5.4.2.6 氯化锌标准滴定溶液:c（ZnCl2）≈0.05mol/L。
5.4.2.7 二甲酚橙指示剂.2g/L。
工业氧化铝6类
工业氧化铝6类摘要：1.工业氧化铝的简介2.工业氧化铝的6 类分类3.各类氧化铝的特点和应用4.我国工业氧化铝的发展现状和前景正文：一、工业氧化铝的简介工业氧化铝，又称为铝氧化物或铝土矿，是一种无机化合物，化学式为Al2O3。
它是铝元素最常见的氧化物，具有高熔点、高硬度和良好的耐磨性等特点。
工业氧化铝广泛应用于各个领域，如陶瓷、化工、电子、航空等。
二、工业氧化铝的6 类分类根据工业氧化铝的物理和化学性质，可以将其分为以下6 类：1.高纯度氧化铝：纯度高达99.99% 以上，主要用于半导体材料、光纤等高精度领域。
2.普通氧化铝：纯度在95%-99.9% 之间，广泛应用于陶瓷、耐火材料等。
3.活性氧化铝：具有较高的比表面积，主要用于催化剂、吸附剂等领域。
4.纳米氧化铝：粒径在1-100nm 之间，具有优异的力学性能、热稳定性和化学稳定性，广泛应用于涂料、塑料等。
5.氢氧化铝：由氧化铝和水反应生成，主要用于污水处理、医药等。
6.复合氧化铝：由氧化铝与其他物质复合而成，具有特殊的性能，如高强度、高硬度等，用于航空、航天等高端领域。
三、各类氧化铝的特点和应用1.高纯度氧化铝：具有高熔点、高硬度、高绝缘性等优点，主要用于半导体材料、光纤、电子元器件等。
2.普通氧化铝：具有良好的耐磨性、耐高温性和化学稳定性，广泛应用于陶瓷、耐火材料、磨料等。
3.活性氧化铝：具有较高的比表面积，用作催化剂和吸附剂，如石油裂化、催化剂载体等。
4.纳米氧化铝：具有优异的力学性能、热稳定性和化学稳定性，用于涂料、塑料、橡胶等填充剂。
5.氢氧化铝：具有良好的吸附性能，用于污水处理、医药等。
6.复合氧化铝：具有特殊的性能，如高强度、高硬度等，用于航空、航天等高端领域。
四、我国工业氧化铝的发展现状和前景我国是氧化铝生产和消费大国，拥有丰富的铝土矿资源。
近年来，我国氧化铝产业在政策支持和市场需求的推动下，取得了长足的发展。
氧化铝安全操作规程
氧化铝安全操作规程
氧化铝，是一种广泛应用于工业制造中的重要化学物质，具有多种用途。
然而，由于其特殊的化学性质，如果不正确地使用和存储，可能会对人类生命和健康造成危害。
因此，为了确保在工作过程中的安全性和品质，制定和遵守氧化铝的安全操作规程是必要的。
第一章：原料的贮存
在氧化铝安全操作规程中，原料的贮存占有重要的地位。
存放在仓库中的氧化铝袋应放在干燥、通风、无阳光直射处，并与易燃易爆物隔开，以避免其受潮氧化，以致造成燃烧或爆炸。
第二章：操作人员的安全防护
在操作氧化铝的过程中，必须要穿适合的劳保用品。
包括安全帽、工作服、手套、口罩、防护鞋等。
此外，还需教育员工有关防火、灭火、紧急避难等问题和知识，以提高其安全意识。
第三章：设备和设施的安全运行
机器设备和设施必须定期检查和维护。
如要找到损坏或损坏的部分，应尽快进行修理处理。
在操作过程中，必须遵循操作规程和安全程序，防止和减少事故发生。
第四章：生产过程的安全管理
在生产过程中，操作人员应遵循规定的生产流程，严格控制温度、湿度、氧含量和其他关键参数。
如果发现任何不正常情况，应及时报告或进行处理。
第五章：应急措施
在任何操作中，应制定应急计划，明确处理措施和流程。
此外，还需保持及时联系，与其他工作人员进行沟通，保证应急工作的成功执行。
综上所述，氧化铝的安全操作规程旨在保障企业生产运行的安全稳定，减少发生事故事件的可能性，提高操作人员的安全意识和技能，确保氧化铝的安全、高效的使用，从而使生产生活环境更加的安全、可靠和健康。
氧化铝在耐火材料方面的应用
氧化铝在耐火材料方面的应用引言：耐火材料是一种能够在高温下保持稳定性和耐磨性的材料。
它们广泛应用于冶金、建筑、石油化工等行业。
氧化铝作为一种重要的耐火材料，具有优良的耐高温性能和化学稳定性，在各个领域都有广泛的应用。
本文将重点介绍氧化铝在耐火材料中的应用。
一、氧化铝在耐火砖中的应用耐火砖是一种常见的耐火材料，广泛应用于高温设备和工业炉窑中。
氧化铝作为耐火砖的主要成分之一，可以提供优异的耐高温性能。
氧化铝具有高熔点和热稳定性，能够在高温下保持其结构的稳定性。
此外，氧化铝还具有较高的机械强度和耐磨性，能够在长时间使用中保持其完整性和稳定性。
因此，氧化铝在耐火砖中广泛应用于炉壁、炉底和炉顶等关键部位，以保障设备的正常运行。
二、氧化铝在耐火涂料中的应用耐火涂料是一种能够在高温下保护基材的涂料，常用于冶金和化工设备的内壁保护。
氧化铝作为耐火涂料的主要填料，可以提供优异的耐高温性能和耐化学腐蚀性能。
氧化铝颗粒可以在涂料中形成一种致密的保护层，有效隔离高温和腐蚀介质对基材的侵蚀。
此外，氧化铝还具有良好的附着力和耐磨性，能够保证涂层的稳定性和耐久性。
因此，氧化铝在耐火涂料中被广泛应用于高温设备的内壁保护。
三、氧化铝在耐火纤维中的应用耐火纤维是一种能够在高温下保持稳定性的纤维材料，常用于隔热和保温领域。
氧化铝纤维是一种重要的耐火纤维，具有优异的耐高温性能和隔热性能。
氧化铝纤维可以在高温下保持其结构的稳定性，并能有效隔离热传导。
此外，氧化铝纤维还具有低热容和低热导率的特点，能够提供良好的隔热效果。
因此，氧化铝纤维被广泛应用于高温设备的隔热和保温材料。
结论：氧化铝作为一种重要的耐火材料，在耐火砖、耐火涂料和耐火纤维等领域都有广泛的应用。
氧化铝具有优异的耐高温性能、化学稳定性和耐磨性，能够在高温和腐蚀环境下保持稳定性和完整性。
因此，氧化铝在各个行业的高温设备中起着重要的作用，为工业生产提供了可靠的保障。
随着科技的发展和需求的增加，氧化铝在耐火材料中的应用将会进一步扩大。
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工业氧化铝的简介摘要：随着科学与技术的发展，工业氧化铝的应用围越来越广泛。
对于不同的用途，要求氧化铝具有不同的物理和化学特性。
本文主要论述了工业氧化铝的性质（物理性质，化学性质），化学成分、矿物成分、产出状态，岩石种类，产地、价格、合成原料，工艺，用途等一系列问题。
关键词：工业氧化铝；性质；成分；合成；用途1 工业氧化铝的简介及性质1.1工业氧化铝的矿物成分、岩石种类、产地市场上最易于得到的精制氧化铝是用拜尔法制取的，所用原料为铝矾土矿，我国河南、、等地都有优质的大型矾土矿床。
目前，世界已探明铝土资源储量约360亿吨，中国约23亿吨，居世界第五位[1]。
铝土矿的90%—95%首先被加工成氧化铝，绝大部分用于生产金属铝[2]。
仅有约10%氧化铝用于其他特定目的，例如用作染料和洗涤剂的添加剂。
其余5%一10%的铝土矿用作磨料、耐火材料和瓷生产或水泥添加剂[3]。
我国铝矾土储量极为丰富，产地从黄河以北的、和，穿过中部的和广西，直到西南的和。
目前出产高铝矾土熟料的主要产地在、和。
我国高铝矾土主要矿物为水铝石(水硬铝石)、勃姆石(水软铝石)、高岭石和叶腊石，可按其矿物组成分为3种类型：(l)水铝石—高岭石型[DK]；(2)勃姆石—高岭石型[BK]；(3)水铝石—叶腊石型[DP]。
而目前DK型矾土应用最为广泛。
DK型矾土熟料按其氧化铝含量分为特等、一等、二等A二等B和三等[4]1.2 工业氧化铝的性质工业氧化铝的主要化学成分是Al2O3，通常还有少量SiO2，Fe2O3，TiO2，Na2O，MgO，CaO和H2O。
要求工业氧化铝必须有较高的纯度，杂质含量，特别是SiO2应尽可能低。
我国原冶金工业部的部颁标准YB 814—1975规定了工业氧化铝的技术条件，见下表，对有些微量杂质暂未作规定。
[5]按物理性质不同，通常将工业氧化铝分为砂型、中间型和粉型三种。
三者的物理性质差别较大，但没有严格区分三种氧化铝的统一标准。
砂型氧化铝呈球状，颗粒较粗，约为80—100μm，安息角小，煅烧程度较低，灼减0.8%—1.5%，其中α- Al2O3含量少于35%，多数在20%左右，γ- Al2O3含量较高，具有较大的活性。
粉型氧化铝平均粒度小（约50μm）,细粉多（小于44μm的大于40%），安息角大，煅烧温度高（灼减小于0.5%，α-Al2O3大于70%），真密度大，堆密度低。
中间型介于二者之间。
[5]1.2.1氧化铝的多晶型氧化铝具有多种晶体结构。
据文献报道,已有α、β、γ、δ、ε、ζ、θ、η、κ、λ等12种。
最常见的有α、β、γ3种晶型,其中α- Al2O3俗称刚玉,它是最稳定的氧化铝晶型,强度和电性能比其它晶型都好,3种晶型的性能见表1。
1.3 工业氧化铝剖面微观结构的研究1.3.1 样品与实验方法1.3.1.1 样品1#样品是种分工艺生产的氢氧化铝煅烧的氧化铝产品,磨损指数42%；2#样品是碳分工艺生产的氢氧化铝煅烧的氧化铝产品,磨损指数18%；3#样品是国外进口氧化铝产品,磨损指数12%。
1.3.1.2 表面结构微观分析样品的制备方法取少量样品,均匀地撒在有碳导电胶的样品台上,用吸耳球吹掉粘结不牢的颗粒。
剖面结构微观分析样品的制备方法:把样品单层地放置在抛光的铜片上,通过电镀使氧化铝颗粒包埋在金属铜中,然后把铜片镶嵌在有机玻璃中进行磨抛金属片至出现颗粒剖面。
把两种样品放在JFC-1600型离子镀膜仪中喷涂铂。
1.3.1.3 样品观察在JSM-6360LV型扫描电镜上,对样品的表面结构采用二次电子像进行观察和拍照,对样品的剖面结构采用背散射电子像进行观察和拍照。
1.3.2 结果与讨论图1~图6是三个样品表面和剖面的SEM照片。
从图1、2颗粒的表面和剖面微观结构看出；种分工艺生产的氢氧化铝煅烧的氧化铝产品,粒度分布较均匀,单晶体表面裂隙呈层状,裂隙发育,裂隙宽窄、长短不同,较宽裂隙中充填有细小粒子,但颗粒的剖面照片上看不到裂隙中的细小颗粒,说明裂隙中的细小粒子是在煅烧过程中物理吸附在裂隙中。
剖面上单晶体的裂隙呈不连续、似层状分布。
由于氢氧化铝晶体结构属层状,当温度升高时,覆盖在晶体表面的羟基与相邻的氢生成水分子后沿层间溢出,氧化铝单晶体的裂隙呈层状。
当单晶体较大(大于80μm)时,氢氧化铝脱水温度较高,水的排出受到阻碍或出现急剧脱水使晶粒崩裂(图2)或产生较宽裂隙,在磨损过程中,颗粒很容易从层间破裂,其磨损指数很大。
由图3看出,碳分工艺生产的氢氧化铝煅烧的氧化铝产品,颗粒是由大小不同较细小的柱状单晶体附聚而成,附聚颗粒结构致密,各单晶呈放射状生长,为典型的放射状结构。
颗粒表面裂隙较少。
从图4剖面看,颗粒裂隙沿晶粒结合处呈典型的放射状,单晶体上,裂隙呈似层状。
图5是国外进口氧化铝产品,颗粒呈似球状,组成颗粒的单晶体20μm左右,它们互相嵌布,结构致密,呈典型的镶嵌状结构。
颗粒表面的裂隙没有1#、2#样品明显。
由图6看到,颗粒在晶粒结合处裂隙少且小,这可能是由于组成颗粒的单晶粒细小,附聚粒多,氢氧化铝煅烧时脱水温度较低,水蒸汽是缓慢从晶粒结合处及单晶粒层间裂隙处脱出,脱水通道多。
[6]1.3.3 结论氧化铝是氢氧化铝在一定温度下煅烧的产品,氢氧化铝煅烧为氧化铝的过程是氢氧化铝结构水脱出的过程,氧化铝颗粒的结构、外形保留了氢氧化铝颗粒的结构和外形,不同类型氢氧化铝在煅烧过程中由于颗粒结晶状态的不同,在脱水时形成的路径不同。
种分氧化铝颗粒大多为单晶体,由于在脱水时大量水仅从层间溢出,少量从轴向溢出,在层间形成大量裂隙,产品在磨损时,颗粒很容易从层间破裂而产生大量细小颗粒,因而磨损指数很大。
碳分氧化铝颗粒由呈拄状单晶体附聚而成,脱水时水从晶粒间及单晶的层间溢出,脱水通道及方向明显多于种分样品。
表面裂隙发育不明显,磨损时产生的细颗粒较少,磨损指数较小。
国外氧化铝由大量细小晶粒组成的附聚颗粒,单晶粒较小,附聚颗粒数量多,煅烧为氧化铝时脱水温度较低,脱水通道在不同方向很多且通道小而窄,煅烧产生的水容易溢出。
氧化铝表面裂隙很少,磨损时产生细颗粒少,因而氧化铝的磨损指数很小。
实际生产中应控制氢氧化铝的生产工艺,生产出由大量细小晶粒附聚成的氢氧化铝,氧化铝产品质量就能有很大提高。
[7]2 工业氧化铝的制备2.1 拜耳法生产工业氧化铝工业氧化铝的制备多采用拜耳法(即碱石灰法)。
将铝钒土[约含Al2O360%~85%,矿物组成以一水硬铝石(x Al2O3·H2O)为主]与纯碱、石灰石混合并细磨,在高温下烧结,使铝钒土中的一水硬铝石等与纯碱反应生成水溶性铝酸钠,而原矿中所含的SiO2等杂质矿物则与石灰石分解产物结合成稳定的难溶矿物。
将铝酸钠用水浸取,经分离除去难溶性的残渣,通入CO2气体使铝酸钠分解并析出氢氧化铝,氢氧化铝经煅烧处理后即得到工业氧化铝γ- Al2O3。
γ- Al2O3是氧化铝的低温形态,结构疏松,易于吸水,且能被酸碱溶解,性能不稳定,不适于直接用来生产氧化铝瓷,可采用适当的添加剂对γ- Al2O3进行高温煅烧,使γ- Al2O3不可逆地转变为α- Al2O3。
这一工艺过程伴随14.3%的体积收缩。
使用煅烧过的α- Al2O3粉生产氧化铝瓷,有利于产品尺寸控制和避免产品的开裂。
[8] 2.2煤灰、低品位铝矿直接生产工业氧化铝2.2.1 品位铝矿选用及预处理粉煤灰主要化学成分为Al2O3、SiO2、Fe2O3以及CaO、MgO、TiO2等,根据原煤矿藏生成年代不同, Al2O3在30%~40%之间。
粉煤灰因已经过高温,有效成分具有活性可直接溶于酸或碱。
低品位铝矿一般不能直接溶于酸或碱,要先加入辅料、调整剂和经过预除杂处理,在高温条件下进行固相烧结反应,使其得到充分活化,使其中的Al2O3转型为易溶成份,方可用于生产[8]2.2.2 酸或碱常温常压反应溶出直接生产工业氧化铝技术特点酸法生产氧化铝的一般流程如下:a.原料的预处理,多数情况下进行热法预处理;b.氧化铝转化为可溶性的无机酸铝盐;c.铝盐提纯;d.铝盐的分解和氢氧化铝的焙烧;e.酸的再生回用。
碱金属和碱土金属的氧化物与酸作用生成工业价值不大的盐类,因此,酸法主要适用于处理低铁无碱的硅酸盐类矿物,如粉煤灰、低品位铝矿、粘土、高岭土、煤矸石等。
碱法工艺流程:粉煤灰、低品位铝矿→碱化→波加速反应→调pH→真空过滤→植入晶核→波晶化→强力焙烧→检验→工业氧化铝[9]。
其中,波处理是一项近年来发展起来的新技术,目的在于从低品位矿石和尾矿中提高Al2O3的回收率。
波加热加速反应与传统加热反应不同,它不需由表及里的热传导,而是通过波在物料部的能量耗散来直接加热物料,根据物料性质(电导率、磁导率、介电常数)的不同,波可以及时而有效地在整个物料部产生热量,具有以下用传统加热反应方式无法比拟的优点:a.选择性加热物料,升温速度快,加热效率高;b.波能够同时促进吸热和放热反应,对化学反应具有催化作用;c.波加热加速反应代替传统加热时,其他高温化学反应可以在十分低的温度下进行,即波加热加速反应具有降低化学反应温度,创造出更为有利的热力学条件的作用;d.波很容易使极性液体(例如水、乙醇、各种酸碱溶液等)加热,因而波加热可促进矿物在溶剂中的溶解,提高湿法冶金过程的溶出速率和降低过程的能耗;e.波本身不产生任何气体,所需净化的只有还原或氧化反应产生的气体,而且利于保护;f.易于自动控制。
以波加热加速碱法溶出反应为例:Al2O3·H2O+2NaOH=2NaAlO2+2H2O此反应属多相反应,溶出过程包括以下步骤:含Al2O3矿物表面被溶剂-含大量游离NaOH的循环母液湿润;OH-通过扩散层向矿物表面扩散;含Al2O3矿物与OH-相互作用生成铝酸根;铝酸根离子通过矿物表面上生成的扩散层向整个溶液扩散。
试验表明,在反应温度较低时,上述反应速率由界面化学反应控制,而当反应温度较高时,则由扩散传质和界面化学反应共同控制。
波作用下溶出反应速率之所以显著提高,是因为波辐射铝碱溶液体系时使各矿粒产生热应力裂纹,暴露出新的矿粒表面,增加了反应界面,从而有利于固液反应的进行。
同时,波加热原料时介电颗粒的表面将产生热量,并在颗粒周围形成较大的热对流液流,它能搅拌溶液和驱散颗粒外层的高铁赤泥层破坏钛酸钠保护膜,加快OH-离子向反应界面和铝酸根离子向溶液的扩散速率。
此外,由于溶液的介电颗粒处于运动状态,阻止了罐壁的结疤。
原料中不吸波的SiO2在颗粒产生裂纹时解离,沉降于罐底部。
按此工艺生产的氧化铝Al2O3含量可达95%。
[10]2.3 工业氧化铝原料处理新工艺工业氧化铝原料是白色松散的结晶粉末，颗粒大多是由许多粒径小于0.1µm的γ—Al2O3晶体所组成的多孔球形聚积体，平均颗粒大小约为40~70µm，每个小球含有多达1000³个小晶体，部气孔占小球体积的20％一30%，种多孔的疏松结构不利于Al2O3晶体的彼此接触，因而不利于烧结。