氧化铝ppt课件

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氧化铝教学PPT

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第14章 铝酸盐炉料烧结过程的物理化学反应
Al2O3的反应:熟料烧结过程中炉料中的Al2O3在较高的温度下可以
与Na2CO3相互作用,生成铝酸钠Na2O·Al2O3。 A12O3+Na2CO3=Na2O·A12O3+CO2↑
➢ 常温下反应向左进行 ➢ 温度在500~800℃开始反应,且反应速度较慢。 ➢ 随着温度升高,反应速度加快,温度高于1150℃时,烧结反应

第14章 铝酸盐炉料烧结过程的物理化学反应
TiO2的反应:TiO2在烧结过程中生成CaO·TiO2(钙钛矿),存在于熟
料和溶出渣中。因此配制炉料时,CaO的配入应同时满足SiO2和TiO0℃时:脱水过程。氧化铝和氧化铁水合物脱出结晶水; 高岭石(Al2O3·2SiO2·H2O)脱水后成为偏高岭石(Al2O3·2SiO2)。
金属:T烧结≈(0.3-0.4)T熔点 盐类: T烧结≈0.57T熔点 硅酸盐及有机物: T烧结≈(0.8-0.9)T熔点

第14章 铝酸盐炉料烧结过程的物理化学反应
生料浆:铝土矿,石灰,循环母液,硅渣
➢ 铝土矿:Al2O3·nH2O(氧化铝水合物),Fe2O3(赤铁矿等), Al2O3·2SiO2·2H2O(高岭石),TiO2(锐钛矿等)
而行生料成原浆N硅调a酸2整O钙•和A(l成22CO分a3,O分•有S析i利O,2于)料和溶浆钛出在酸,此钙同调(C配aO•TiO2) 时合强格化。烧结过程。

第14章 铝酸盐炉料烧结过程的物理化学反应
熟料烧结
熟料烧结是将制成的合格的料浆经过高温烧 结成为熟料。熟料烧结在烧结法生产氧化铝中占 着非常重要的地位,目前氧化铝企业一般采用回 转窑进行熟料烧结。熟料烧结能耗占总能耗的三 分之一以上,孰料的质量直接影响氧化铝生产的 经济指标。

晶体结构及氧化铝晶体特点(共56张PPT)

晶体结构及氧化铝晶体特点(共56张PPT)

同理,由于立方晶格的对称性,常常用<110>和<111>分别表示边、面对角和体对角线的晶 向。
晶面
晶格中同一平面上的各点所构成的平面
晶面指数
确定晶面空间取向的一组参数〔hkl〕,也叫密勒指数
密勒指数确实认方法
晶格中任选一格点为原点,以晶胞的3个棱边为坐标轴,组成坐标系,求出任一晶面在三根轴上的截距 〔pqr〕,求倒数〔1/p, 1/q, 1/r〕,约化为为质数〔最小整数〕〔hkl〕即为密勒指数
Be O 玻璃 23
2、晶体的宏观特征
自范性:
晶体物质在适当的结晶条件下,都能自发的成长为单晶体,发育良好的单晶 体均以平面作为它与周围物质的界面,而呈现出凸多面体。 本质是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。
晶面角守恒: 对于一定类型的晶体来说,不管外形如何,其外表的晶面间总有一特性 的夹角。 a,b面,b,c面,a,c面三个夹角分别为141o47’,120o00’,113o08’
复式格子
如果晶体包含两种或两种以上的原子,那么不同的原子各自构成自身的布喇菲格子〔子晶格〕,假设干个相同的布喇菲格子相互位 移套构而形成所谓的复式格子。
整个金刚石晶格可以看成是由沿体对角线相互位移四分之一对角线长度的两个面 心立方晶格套构而成。
整个NaCl晶格可以看成是由沿体对角线相互位移二分之一对角线长度的 两个面心立方晶格套构而成。
原胞 基矢
由立方体的中心到三个顶点引三个基矢
a1
a(i 2
j
k)
a
a2
(i 2
j
k)
a
a3
(i 2
j
k)
体积
Va1 (a2a3)12a3

氧化铝和氢氧化铝的性质课件

氧化铝和氢氧化铝的性质课件

04
氧化铝和氢氧化铝的制备 方法
氧化铝的制备方法
01
拜耳法
通过高温高压下的溶出和分解 工艺,从铝土矿中提取氧化铝

02
碱石灰烧结法
将铝土矿与碱石灰混合,在高 温下烧结,得到氧化铝。
03
酸法
用酸溶解铝土矿,再通过结晶 、分离和干燥等过程得到氧化
铝。
氢氧化铝的制备方法
01
02
03
拜耳法
碱石灰法
酸法
氧化铝和氢氧化铝的性质
目录
• 氧化铝的性质 • 氢氧化铝的性质 • 氧化铝和氢氧化铝的应用 • 氧化铝和氢氧化铝的制备方法
目录
• 氧化铝和氢氧化铝的表征方法 • 氧化铝和氢氧化铝的改性方法
01
氧化铝的性质
物理性质
白色固体,密度为3.9-4.0g/cm3,熔点为2050℃,沸 点为2980℃,不溶于水。 具有良好的导热性和导电性,是良好的绝缘材料。
通过添加其他元素或化合物,改 变氢氧化铝的化学和物理性质, 如硬度、韧性、热稳定性等。
THANKS
化学性质
01
氢氧化铝是一种两性氢氧化物,既可以与酸反应,也
可以与碱反应。
02 氢氧化铝具有较高的热稳定性,加热不易分解。
03
氢氧化铝具有较低的电导率,不溶于水,但可以溶于
强酸或强碱。
结构与形态
01
02
氢氧化铝具有四面体结构,由铝原子和四个羟基组成。
氢氧化铝具有多种形态,包括α、β、γ等晶型,其中α晶型最为稳定 。
03
氧化铝和氢氧化铝的应用
氧化铝的应用
催化剂载体
氧化铝具有高表面能和优良的稳定性, 可用作催化剂载体,如汽车尾气处理催 化剂载体。

氧化铝焙烧生产工艺(PPT59页)

氧化铝焙烧生产工艺(PPT59页)
2#抓斗起重机
炉 炉 炉
工艺流程及知识点
真空的来源
工艺流程及知识点
保留残余滤饼的意义
工艺流程及知识点
AH滤饼在洗涤过程 中,水分通过真空泵由 上而下的吸干,因此底 层物料含水量会大一些 ,洗涤效果(附碱)也 会与上层存在差距,这 样操作可以保证产品质 量。
反吹风的目的
工艺流程及知识点
经过螺旋卸料 后,盘面上还存有 少量的滤饼被压实 在滤布上,增加了 过滤阻力,因此必 须设置反吹风,将 残存滤饼吹松,使 滤布再生,进行下 一轮的过滤。
焙烧车间生产任务
1. 将分解车间送来的AH料浆通过平盘过滤机过 滤,得到合格的氢氧化铝;
2. 将合格的氢氧化铝通过气态悬浮焙烧炉高温 焙烧成合格的氧化铝;
3. 将氧化铝产品通过包装或罐装后外运或贮存 到堆栈。
焙烧车间工序组成
成品过滤 氢氧化铝焙烧 氧化铝包装及堆栈
成品过滤工序
平盘过滤机结构组成 平盘过滤机工作原理 工艺流程及知识点
1#二弱泵 SLZB80-445/18.5KW
2#二弱泵 SLZB80-445/18.5KW
DN150
1#一弱泵 SLZB80-445/18.5KW
2#一弱泵 SLZB80-445/18.5KW
DN150
DN150
DN150
1#强液泵 SLZB80-465/30KW
2#强液泵 SLZB80-465/30KW
生产指标控制
主要控制指标
母液浮游物高
其他
滤布有破损、 真空度高
洗水加入量:30m3/h 0.35t-水/t-AH
反吹风:0.05 MPa 滤饼厚度:70~80mm 残存滤饼:10~13mm
氢氧化铝焙烧工序

氧化铝生产课件.

氧化铝生产课件.

Na3AlF6-Al2O3二元系 简单共晶系; 共晶点在摩尔分 数为10~11.5% 或质量分数18.6 ~21.1%处; 962-960 ℃。
3.2 Electrolyte in Industrial Cells 工业铝电解质
冰晶石Na3AlF6可写作3NaF· AlF3,为中性。 在现代铝工业上,普遍采用酸性电解质 - 含 过量氟化铝。 游离AlF3含量越高,电解质酸度越大 酸性电解质的优点: •熔点较低,可降低电解温度; •铝在其中的溶解度较小,有利于提高电流效 率(但会降低氧化铝溶解度);电解质结壳酥 松好打。
3~7 4~5 4~5 2~3 3~5
4~5 3 3
965~97 5 945~95 5 940~95 0
工业电解质发展趋势:
继续降低铝电解质温度,以提高电流效率和 节能。这需要增加电解质中氟化铝的质量分 数,例如达到24-30%,温度降到850-900℃, 约高出铝熔点200-250℃。 采用连续添加氧化铝的装臵,以免产生不溶性 沉淀物。因为氧化铝的溶解度会由于氟化铝 质量分数增大而减小.
阳极反应比较复杂,因为碳阳极是一种 活泼材料,它参与阳极电化学反应。 铝电解中阳极主反应便是铝-氧-氟离子 中的O2-在炭阳极上放电,生成CO2的反应 : 3 O2- + 1.5C – 6e = 1.5CO2(气)
两极反应合并起来, 得到铝电解总反应式:
Al2O3 + 1.5C = 2Al(液) +1.5CO2(气) 炭阳极的理论消耗量是 1.5 ×12/54×100% =333 kg(C) /t (Al) 工业铝电解槽的阳极气体组成中CO2,CO的质 量分数分别为70-80%,20-30%。阳极实际消耗 约为400kg。其中存在多量CO主要是由于溶解 在电解质中的铝同一次气体CO2发生逆反应: 3CO2(气)+2Al(溶解的)= Al2O3(溶解的) +3CO(气)

氧化铝在电解质中的溶解及其行为课件

氧化铝在电解质中的溶解及其行为课件
氧化铝溶解过程的动力学模型通常涉及反应速率常数、活化能等参数。这些参数可以通过实验测定,并用于描 述氧化铝溶解过程的速率和能量变化。
溶解热力学
氧化铝溶解热力学主要关注溶解过程中的能量变化。在标准条件下,氧化铝溶解于酸性或碱性溶液中,涉及氢离子或氢氧根 离子的交换。因此,氧化铝溶解的热力学参数包括溶解焓、溶解熵等。
在碱性溶液中,氧化铝的电化学性质 较差,但可以通过表面改性或掺杂其 他元素来提高其电化学性能。
氧化铝的溶解性
氧化铝在不同的溶剂中表现出不同的溶解度,例如在水中几乎不溶,但在酸性溶液中可以部分溶解。
在碱性溶液中,氧化铝的溶解度随着pH值的升高而增加。
02
氧化铝在电解质中的溶解过程
溶解动力学
氧化铝溶解动力学通常受温度、压力、电解质成分和浓度等参数的影响。在高温条件下,氧化铝的溶解速率加 快,因为高温可以增强铝离子和氧离子的扩散运动。在高压条件下,氧化铝的溶解度增加,因为高压可以促进 离子间的相互作用。电解质成分和浓度的变化也会影响氧化铝的溶解动力学。
统计热力学模型
利用统计热力学模型,研究氧化铝在 电解质中的溶解行为,从宏观和微观 两个层面理解其溶解机制。
05
氧化铝溶解与行为的应用
在电化学工业中的应用
铝电池
01
氧化铝在电解质中溶解后,可以作为铝电池的正极材料,提高
电池的能量密度和稳定性。
氧化铝涂层
02
将氧化铝涂层涂覆在电极表面,提高电极的耐腐蚀性和稳定性,
氧化铝对电解质性质的影响机制
01
电解质导电性能
研究氧化铝溶解后对电解质导电 性能的影响,分析影响机制和规 律。
02
电解质稳定性
研究氧化铝溶解后对电解质稳定 性的影响,分析氧化铝对电解质 分解过程的作用。

氧化铝简介演示

氧化铝简介演示
技术进步
随着技术的不断进步,氧化铝 的生产成本将进一步降低,产
品质量将得到提升。
环保要求
环保要求的提高将促使企业加 大环保投入,推动氧化铝行业 的绿色发展。
新兴应用领域
随着科技的不断发展,氧化铝 在新能源、新材料等领域的应 用前景广阔。
未来展望
预计未来几年,全球氧化铝市 场将继续保持稳定增长,中国 氧化铝产业也将迎来新的发展
定性。
中国氧化铝市场分析
中国产量
中国是全球最大的氧化铝生产国,产量逐年增长,占据全球总产 量的半数以上。
中国消费量
中国也是全球最大的氧化铝消费国,消费量逐年攀升,主要受国内 铝加工行业和建筑行业的需求拉动。
进出口情况
中国氧化铝进出口量相对稳定,主要出口到东南亚、欧洲等地,进 口量较少。
氧化铝的发展趋势和未来展望
耐火材料
由于氧化铝具有极佳的耐火性和高温 稳定性,被用作钢铁、玻璃和陶瓷等 行业的耐火材料。
化学工业
催化剂载体
氧化铝可以用作多种化学反应的催化剂载体,如石油工业中的重整催化剂。
吸附剂和干燥剂
由于其多孔性和较大的表面积,氧化铝可以用作吸附剂和干燥剂,用于气体分 离和纯化等领域。
电子和光学工业
高纯度氧化铝
化妆品和护肤品
氧化铝具有吸附作用和增稠作用,被 用于化妆品和护肤品中,如粉底、腮 红、眼影和面膜等。
科学研究的用途
催化剂载体
氧化铝具有较大的比表面积和良 好的热稳定性,被用作催化剂载 体,如汽车尾气处理催化剂和工 业废水处理催化剂等。
生物材料
氧化铝具有良好的生物相容性和 生物活性,被用作生物材料,如 人工骨、牙齿和关节等。
高纯度氧化铝是制造电子元件和光学镜片的关键原料,具有 极佳的绝缘性能和透光性。
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下仍能保持其性能不变;
水系流延成形 Al2O3陶瓷基片,利用非水系
(2 )高强度 ,在很大压力梯度操作 流延成形可以制备表面光滑 、平整、致密
下 , 不会被压缩或产生蠕变,机械性能好;度高的Al2O3陶瓷基片,但在制备工艺中,
(3 )化学稳定性好 ,能耐强酸强碱 基片的烧结温度高、耗能大。 因此可以在
氧化铝陶瓷基片
Al2O3陶瓷膜在净化工业用水加工、海
Al2O3陶瓷基片具有机械强度高、绝缘
水淡化、气体分离、催化反应等方面都具有 性好、避光性高等优良性能,广泛用于多层
大量的应用,陶瓷膜与有机高分子膜相比: 布线陶瓷基片、电子封装及高密度封装基片。
(1 )耐高温 、热稳定性好 ,在高温
目前 , 在工业应用中大部分都采用非
了氮化硅基陶瓷刀具材料及ZrO2相变增韧陶瓷刀具材料,80年代后期
到90年代,发展了晶须增韧陶瓷刀具材料。
增韧 Al2O3陶 瓷 刀 具 是 指 在 Al2O3基 体 中 添 加 增韧
或增强材料。 目前常用的增韧方法有:ZrO2相变增韧、晶须增韧、
第二相颗粒弥散增韧等。
.
3.氧化铝的应用
多通道管式陶瓷膜元件
CaO • Al2O3
-Al2O3
Al2O3有很多种晶型,目前发现的在十二种以上,其中 常见的有 、、、、、等。其中是高温稳定晶型, 其它均为不稳定的过渡晶型,在高温下可以转变为相。
.
1.氧化铝的结构与性质
图:-Al2O3晶体结构
-Al2O3为刚玉结构,属于三方晶系。正负 离子配位数为6:4,在三次轴平面内O2-作近似六 方密排(A-B-A-B),而Al3+则位于氧的八面体 间隙(在两氧离子层之间),填充三分之二八面 体间隙。
.
1.氧化铝的性质
-Al2O3具有熔点高、硬度高、耐磨损和绝缘性优异 等特点。 -Al2O3性能如下表:
性质 熔点/℃ 密度/gcm-3 膨胀系数/106/℃ 热导率/Wm-1K-1 杨氏模量/GPa 维氏硬度/GPa 体积电阻率/m 介电常数
数值 2040 3.98 8.5 29 380 18 1012 9
.
11
3.氧化铝的应用
氧化铝陶瓷刀具
早在20世纪初,德国与英国已开始采用陶瓷刀具取代传统的碳素
工具钢刀具,但由于当时的陶瓷脆性较大,所以其应用受到局限。如
何克服陶瓷刀具材料的脆性,提高其韧性,成为近百年来陶瓷刀具材
料研究的主要课题。20世纪50年代以前以纯Al2O3陶瓷为主,60年代
至70年代以Al2O3/TiC复合陶瓷为主,70年代后期至80年代初期发展
但此种方法容易形成SO3、NH3等气体,给环境造成严重污染。
.
2.3气相法

气相法是利用气体或通过等离子体、激光蒸发、气相
电子束加热或电弧加热等方法将物质变为气体,使


之在气态下发生物理或化学反应,最后在冷却过程
气体 粒
中凝聚成超细颗粒的方法。气相法分为:蒸发冷凝
法(PVD)和化学气相沉积法(CVD)两种。
晶须
薄膜
晶粒
Kim K.H.等以铝的烷基物和氧气为反应物, 反应器的压力保持在215x103Pa,氧气必须过量 的条件下使反应物产生适度的等离子体而发生 化学反应,制备了5~150mI的无定形态的-Al2O3。
.
2.4液相法
液相法又称湿化学法,是目前科研领域和工业上应用最广,也是最为 有效的制备纳米微粒的方法之一。常用的液相化学法包括沉淀法、溶胶 一凝胶法、微乳液法、有机醇盐水解法、喷雾热解法、水热法等。
.
2.4液相法
微乳液法:主要是油包水(w/o)型 体系微乳液的结构示意图,A1+3可以溶 解在水相结构中,形成极其微小而且被 表面活性剂和油相包围着的水核,这些 水核可以使氧化铝成核、生长、聚结、 团聚等过程局限在一个微小的球形液滴 中,从而形成球形颗粒,又避免了颗粒的 进一步团聚。
Oil Water
改良拜耳法,是将铝酸钠溶液通过深度脱硅、除 铁等净化工序得到高纯铝酸钠溶液,通过控制铝酸钠 溶液的分解条件,使结晶过程中氢氧化铝向种子析出 的速度极为缓慢,抑制异常晶核的形成,减少氢氧化 铝中Na,Si等杂质的夹杂,得到高纯氢氧化铝,再经锻 烧、研磨等工序制得高纯氧化铝。
.
2.2固相法
(1)盐类热分解法:化学热分解法是常用的一种固相制备粉体的 方法。将重结晶提纯后的硫酸铝钱[NH4Al(SO4)212H2O]在空气中进 行热分解,就能获得性能良好的Al2O3粉末。其分解过程如下:
沉淀法:在一定pH值下,利用A(NO3)3,Al2(SO4)3或AICl3溶液为原料, 加入分散剂,利用氨水、尿素、碳酸氢氨为沉淀剂,都可沉淀出Al(OH)沉 淀,经过高温锻烧便可获得Al2O3粉末。
溶胶凝胶法:首先制取金属醇盐[M(OR)n],再将醇盐在一定的水解体 系中进行水解一聚合反应形成溶胶,进一步经缩聚反应获得凝胶,凝胶经 解凝得超细粉的前驱体,再通过热处理获得超细粉末。
有机醇铝盐水解法:有机醇铝盐水解法是将铝和醇在催化剂作用 下进行化学反应生成醇铝盐, 提纯后成为高纯醇铝盐, 水解后生成 水合氧化铝, 再焙烧成为高纯氧化铝。
.
2.4液相法
水热法:制备-Al2O3粉体一般以Al的氧 化物(一Al2O3)或氢氧化物(AlOOH、Al(OH)3) 作为前驱体,在密闭系统里搅拌。加热,在加热 过程中前驱体的溶解度随温度升高而增加,最 终导致溶液过饱和并逐步形成更稳定的Al2O3新相。
Al2O3结构陶瓷
1.氧化铝的结构与性质 2.氧化铝的制备 3.氧化铝的应用 4.我国铝土矿资源
.
制作人:侯韶克
1.氧化铝的结构与性质
-Al2O3
Al2O3(
Li2O3 • Al2O3 固溶体
)
>1000℃ Li2O3
1200~1300℃
Na2O K2O CaO BaO
-Al2O3 (Na2O•11Al2O3)
.
2. 氧化铝的制备方法
2.1改良拜耳法 2.2固相法 2.3液相法 2.4气相法
.
2.1改良拜耳法
拜耳法: 1.加热用氢氧化钠溶解矿石。氧化铁不溶,二氧化硅溶 解为硅酸根(Si(OH)62−),氧化铝溶解为铝酸根 (Al(OH)4−)。
2.过滤,加酸处理,氢氧化铝沉淀出来,再过滤。 3.强热氢氧化铝,可得无定形之白色氧化铝粉末。
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