均匀沉淀法制备氧化铝
氧化铝生产实践报告(2篇)
第1篇一、引言氧化铝作为一种重要的工业原料，广泛应用于陶瓷、化工、电子、轻工等领域。
随着我国经济的快速发展，氧化铝的需求量逐年增加。
为了满足市场需求，提高氧化铝的生产效率和质量，本文将对氧化铝生产实践进行详细阐述。
二、氧化铝生产原理氧化铝的生产主要采用拜耳法，即通过将铝土矿溶解于碱溶液中，使铝离子与氢氧根离子结合形成氢氧化铝，然后通过过滤、洗涤、干燥等步骤得到氧化铝产品。
三、氧化铝生产实践1. 原料准备（1）铝土矿：铝土矿是氧化铝生产的主要原料，其品位、粒度、杂质含量等对氧化铝生产质量有较大影响。
在原料准备阶段，应对铝土矿进行取样、分析，确保原料质量。
（2）碱液：碱液是溶解铝土矿的主要介质，常用的碱液有氢氧化钠、氢氧化钠-碳酸钠混合液等。
碱液浓度、温度等参数对溶解效果有较大影响。
2. 溶解过程（1）溶解：将铝土矿与碱液按一定比例混合，在搅拌条件下进行溶解。
溶解过程中，铝土矿中的铝离子与碱液中的氢氧根离子结合，形成氢氧化铝。
（2）固液分离：溶解后的溶液通过过滤、洗涤等步骤，将氢氧化铝与溶液分离。
3. 氢氧化铝制备（1）沉淀：将分离出的氢氧化铝沉淀物进行洗涤、过滤，得到较纯净的氢氧化铝。
（2）煅烧：将氢氧化铝进行煅烧，使其转化为氧化铝。
煅烧过程中，氢氧化铝分解为氧化铝和水。
4. 氧化铝产品制备（1）冷却：煅烧后的氧化铝在冷却过程中，温度逐渐降低，使其结晶。
（2）破碎：将冷却后的氧化铝进行破碎，使其粒度符合产品要求。
（3）分级：对破碎后的氧化铝进行分级，得到不同粒度的氧化铝产品。
四、生产过程中存在的问题及解决措施1. 溶解效果不佳原因：铝土矿品位低、粒度粗、杂质含量高、碱液浓度低等。
解决措施：提高铝土矿品位，优化粒度分布，降低杂质含量；提高碱液浓度，加强搅拌。
2. 氢氧化铝质量差原因：沉淀效果不佳、洗涤不彻底等。
解决措施：优化沉淀条件，提高洗涤效果。
3. 氧化铝产品粒度不均原因：破碎、分级工艺不合理等。
均匀沉淀法制备Al_(2)O_(3)负载的铜基催化剂及其催化合成吗啉的研究
均匀沉淀法制备Al_(2)O_(3)负载的铜基催化剂及其催化合成
吗啉的研究
任超;邹昀;周延;何瑞宁;童张法
【期刊名称】《现代化工》
【年(卷),期】2024(44)4
【摘要】以尿素为沉淀剂,通过均匀沉淀法制备了Al_(2)O_(3)负载的铜基催化剂。
利用XRD、SEM和H_(2)-TPR等手段对催化剂进行表征,并考察活性组分铜镍摩尔比、载体质量分数和尿素摩尔分数对其催化合成吗啉的影响。
结果表明,铜镍摩尔比为3∶1、载体质量占催化剂质量的40%、尿素物质的量占金属硝酸盐物质的量的5.25倍时,所制备催化剂具有最高的催化性能。
相比于商品催化剂,均匀沉淀法制备的催化剂具有更低的还原温度、更小的平均粒径、疏松的表面结构和优良的稳定性。
【总页数】6页(P122-127)
【作者】任超;邹昀;周延;何瑞宁;童张法
【作者单位】广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TQ426.6
【相关文献】
1.共沉淀法制备CO2合成甲醇铜基催化剂的性能研究
2.催化剂组成对酸-碱交替沉淀法制备铜基甲醇合成催化剂的影响
3.Al_(2)O_(3)负载Cu基催化剂的制备及其
催化乙炔选择性加氢性能4.CeO_(2)-Al_(2)O_(3)复合载体负载Ni基催化剂催化COx共甲烷化性能5.Al_(2)O_(3)-TiO_(2)复合氧化物负载的钴基催化剂光热费托合成性能研究
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氧化铝生产工艺
拜耳法需要使用大量的碱液，生产过程中会产生大量的废水和废渣，对环境造 成一定的影响。同时，拜耳法对于原料的品质要求较高，对于低品位铝土矿的 处理能力有限。
03
烧结法生产工艺
烧结法原理
1
烧结法是一种通过高温烧结来合成氧化铝的方法 。
2
在烧结过程中，铝酸盐、铝硅酸盐或其他含铝原 料与氢氧化铝混合，经过高温烧结转化为氧化铝 。
晶体结构
氧化铝具有多种晶体结构 ，其中最为常见的是αAl2O3和γ-Al2O3，它们 具有不同的物理和化学性 质。
热稳定性
氧化铝具有良好的热稳定 性，可在高温下保持稳定 的性能。
氧化铝的用途
陶瓷和耐火材料
氧化铝陶瓷和耐火材料广 泛应用于高温工业领域， 如钢铁、有色金属、玻璃 和化工等。
磨料和研磨剂
联合法优缺点
优点
联合法结合了拜耳法和烧结法的优点 ，提高了氧化铝的提取率和纯度，同 时降低了能耗和生产成本。
缺点
联合法工艺流程较为复杂，需要严格 控制工艺参数，同时对原料质量和设 备要求较高。
05
氧化铝生产的环境 影响与可持续发展
氧化铝生产的环境影响
资源消耗
氧化铝生产过程中需要大量的铝土矿，导致 资源开采过度。
氧化铝被用作磨料和研磨 剂，用于研磨、抛光和清 洁等加工领域。
催化剂载体
氧化铝作为催化剂载体广 泛应用于石油、化工和环 保等领域。
氧化铝的生产方法
1 2
酸碱联合法
酸碱联合法是氧化铝生产中常用的方法之一，通 过酸碱反应将铝土矿中的氧化铝提取出来。
碱法
碱法是利用苛性钠溶液与铝土矿中的氧化铝反应 ，生成氢氧化铝，再经过焙烧得到氧化铝。
04
联合法生产工艺
氧化铝生产流程
THANKS
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熟料破碎与筛分：将冷却后的熟料破碎 至一定粒度，并进行筛分，得到不同粒 度的熟料产品
包装与运输：将筛分后的熟料进行包装 和标识，并进行运输和储存
氧化铝的冷却与输送
氧化铝焙烧后的冷却方式：自然冷 却、强制风冷、水冷等
输送设备选择依据：产量、物料特 性、地形等
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输送方式：皮带输送、斗式提升机、 刮板输送等
赤泥的分离：采用沉淀池或 沉降槽进行分离
赤泥的利用：作为建筑材料、 土地改良剂等资源化利用
赤泥的处置：合理堆放、填 埋等无害化处理方式
苛化产物的用途
氧化铝：用于制造陶瓷、 玻璃等
氢氧化铝：用于制造药物、 化妆品等
硫酸铝：用于制造肥料、 纸张等
硝酸铝：用于制造炸药、 染料等
Part Six
氧化铝焙烧与冷却
氧化铝的用途
用于制造耐火材料
用于制造陶瓷和玻璃
用于制造铝盐和催化剂
用于制造电池和电子器件
氧化铝生产流程简介
原料准备： 选用合适的 铝土矿，进 行破碎、磨 细和调配等 处理，以便 进行下一阶 段的反应。
熟料烧成： 将处理后的 原料与石灰 石、白云石 等添加剂混 合，经过高 温烧结，形 成熟料。
熟料溶出： 将熟料放入 高压釜中， 用硫酸、硝 酸等酸类溶 剂进行溶出， 使氧化铝从 矿石中溶解 出来。
氧化铝焙烧工艺流程
原料准备：将铝土矿破碎至一定粒度， 并进行筛分和除杂处理
配料与混合：按照一定比例将破碎后的 铝土矿和其他添加剂进行混合，确保成 分均匀
熟料烧成：将混合料送入回转窑中进行 焙烧，在高温下进行固相反应，生成铝 酸三钙等化合物
纳米氧化铝制备
纳米氧化铝制备纳米氧化铝的制备一、原料本实验所用的氧化铝原料为苏州安虹化工有限公司提供的氧化铝粉末，其单位重量百分含量为 9999．6％，最大粒径为63μm，HGI 为50，属于中粒级别。
二、氧化铝的制备1、准备在水槽中用水把氧化铝粉末放入容器中，然后把容器放入水槽中，加热至80-90 ℃。
2、溶解将氧化铝粉末溶解在热水中，经搅拌均匀，溶解时间大约半小时，溶解后的氧化铝水溶液称为氧化铝液体。
3、沉淀将氧化铝液体中加入过量的氯化钠溶液，至pH值大约为2，使氧化铝粒子凝聚沉淀，经搅拌均匀10分钟，使氧化铝重新沉淀，把悬浮的氧化铝洗净即可。
4、干燥将沉淀的氧化铝置于60 ± 0℃的风箱中，连续风干，至氧化铝含水量降至 8 %以下，即可完成干燥。
三、氧化铝的分级1、均质化将刚制备好的分级氧化铝加入容器中，加入水搅拌10～20min，直到氧化铝均匀分散，即可实现分级。
2、粒度将均质化的氧化铝放入直径为400 μm的筛分机内，由上至下开始筛分，可以将不同粒径的氧化铝分离分别收集，以至于获得约定的粒度氧化铝。
四、纳米氧化铝的制备1、用甲醇把氧化铝粉末混合均匀，然后加入琥珀酸钠和甲基丙烯酸丁酯，再加入乙醇，形成均匀的悬浮液。
2、将悬浮液放入搅拌电机中，加入氟烷和甲苯，搅拌至荷压出现持续，此时即可制备出纳米氧化铝粉体。
3、将纳米氧化铝粉体过滤洗涤，最后置于60 ± 0℃风箱中连续风干，直至含水量低于8%。
以上就是氧化铝制备的步骤及方法，只要按照步骤操作，便可以实现氧化铝的制备，以及纳米氧化铝的制备，为后续用途提供良好的原料。
氧化铝生产工艺流程
氧化铝生产工艺流程氧化铝是一种重要的工业原料，广泛应用于建筑材料、电子器件、催化剂、耐火材料等领域。
下面是氧化铝的生产工艺流程的详细介绍：1.原料准备：氧化铝的主要原料是铝矾土（Al2O3·3H2O）。
铝矾土经过破碎、磨粉、筛分等步骤，得到粒径适中的粉末。
同时，还需要准备燃料和助熔剂，常用的燃料有煤炭、天然气等，助熔剂有纯碱、氯化铵等。
2.消耗过程：将铝矾土与助熔剂混合，加入回转窑或电熔炉中进行消耗过程。
在高温下，铝矾土中的铝酸盐和助熔剂发生反应生成氧化铝和其他化合物。
同时，燃料提供热能维持高温。
3.分离工艺：经过消耗过程后，得到的产物是矿渣状物质。
需要进行分离处理，将氧化铝与其他杂质分离开。
常见的分离方法有湿法分离和干法分离。
湿法分离是将矿渣浸泡在酸性溶液中，通过溶解和沉淀的方式分离氧化铝。
干法分离是通过对矿渣进行物理性质的差异分离，如磁性分离、筛分等。
4.清洗和精制：经过分离工艺后，仍然会有一定的杂质和残留物质存在。
需要进行清洗和精制处理，提高氧化铝的纯度。
在清洗过程中，常用的方法有水洗、酸洗、碱洗等。
精制则是通过物理和化学反应的方法进一步除去杂质，提高氧化铝的纯度。
5.研磨和分级：经过清洗和精制后的氧化铝进行干燥，然后进行研磨和分级处理。
研磨的目的是使氧化铝的颗粒更加细小和均匀；分级则是根据粒径的大小将氧化铝分为不同等级，以满足不同领域的需求。
6.包装和储存：经过研磨和分级后的氧化铝需要进行包装和储存。
包装一般采用密封的包装材料，以保证产品质量和使用效果。
储存需要注意避免潮湿和高温等有害环境因素，以确保产品的稳定性和保存期限。
总结起来，氧化铝的生产工艺流程包括原料准备、消耗过程、分离工艺、清洗和精制、研磨和分级以及包装和储存等环节。
每个环节的操作和控制都对最终产品的质量和性能有重要影响。
因此，对于氧化铝生产企业来说，优化工艺流程和提高工艺技术水平是非常关键的。
超细氧化铝粉体制备方法概述
超细氧化铝粉体制备方法概述摘要：超细氧化铝粉体的制备方法制备通常使用无机盐、金属醇盐为原料，用气相法或液相法合成，现对相关合成方法、存在的优缺点进行介绍关键词：超细氧化铝；合成方法；α-Al2O3超细氧化铝，亦称纳米氧化铝，通常泛指粒径约在50-500纳米范围内的氧化铝粉体，其属于微观粒子与宏观物体的过渡区域，与一般氧化铝相比，显著特点是具有表面效应和体积效应。
超细氧化铝在催化材料、功能材料、复合材料、光学材料、精细陶瓷材料及冶金和医学生物方面有着广阔的应用前景。
目前超细氧化铝粉体的制备方法制备通常使用无机盐、金属醇盐为原料，用气相法或液相法合成，现对相关合成方法进行介绍。
1.气相反应法气相反应法是通过等离子体、激光、电子束或电弧等方式加热将物质变成气体，使之在气体状态下发生化学反应，最后在冷却过程中凝聚长大形成超细粉。
1.1 激光诱导气相沉积法（LICVD法）激光诱导气相沉积(Laser Induced Chemical Vapor Deposition)法是利用反应气体分子对特定波长激光束的吸收而产生热解或化学反应，经成核生长形成超细粉末。
整个过程实质上是一个热化学反应和晶粒成核与生长过程。
LICVD法通常采用二氧化碳激光器，加热速度快，高温驻留时间短，冷却迅速，因此可获得粒径小于10nm的均匀纳米粉体。
如G.P. Johnston等[1]利用LICVD法合成了粒度为5~10nm的球形氧化铝粉体;意大利的E. Borseua等[2]用二氧化碳激光加热反应气体得到了粒径为15~20nm 的球形α-Al2O3颗粒。
1.2 等离子体气相合成法（PCVD法）等离子体气相合成(Plasma Chemical Vapor Deposition)法是纳米陶瓷粉体制备的常用方法之一。
它具有反应温度高、升温和冷却速度快的特点，PCVD法又可分为直流电弧等离子法、高频等离子法和复合等离子法。
采用PCVD法可制得粒径为50nm的γ-Al2O3[3];粒径为20 -40nm的δ-Al2O3[4]；粒径为5~150nm 的无定形γ-Al2O3。
浅谈氧化铝生产工艺
浅谈氧化铝生产工艺摘要：随着我国市场经济的飞速发展，我国氧化铝生产工艺也在不断的提升。
根据我国的发展状况看科学技术在飞快的进步，人们对于材料的需求也有很大的进步，和较大的发展，而针对材料使用时间长，污染环境的缺点，很多的科学家对其进行高度的研究，而对于氧化铝起着主导的作用的制作条件和方法对氧化铝的制备很重要。
关键词：氧化铝；生产工艺；应用；发展随着全球氧化铝需求的不断增加，氧化铝生产技术也越来越成熟和稳定。
随着城市经济的快速发展，我国氧化铝品种较少，无法满足企业和大众的需求，因此有必要合理利用氧化铝生产技术。
1氧化铝的生产方法概述氧化铝的生产方法主要有四种，分别是碱法、酸法、酸碱联合法、热法。
所谓的碱法生产氧化铝，就是使用碱处理铝土矿以便得到铝酸钠溶液，然后把得到的铝酸钠溶液与赤泥分离，此后再进行净化处理操作，经过前几道工序会得到的氢氧化铝与碱液，再经过分离、洗涤与焙烧等工序就可以得到终产品氧化铝，目前工业上几乎全部采用碱法生产氧化铝。
酸法生产氧化铝就是用无机酸处理铝矿石得到含铝盐溶液，然后用碱中和盐溶液使铝成氢氧化铝析出，然后焙烧氢氧化铝或各种铝盐的水合物晶体便得到氧化铝。
2氧化铝生产原理的分析氧化铝生产是指从铝矿中提取氧化铝和从其他杂质中分离氧化铝的过程。
众所周知，在自然界中，铝矿的种类很多，而这些种类的铝原料也很多，杂质的种类和含量也不尽相同，所以工人们在生产氧化铝时需要采用不同种类的氧化铝生产方法。
工业生产氧化铝是从铝矿中分离和纯化氧化铝和其他杂质的过程。
铝矿中有各种各样的铝化合物，即使是同一种铝矿，也含有不同的铝元素和杂质。
为了最大限度地提高工业氧化铝生产的经济效益，有必要对工业生产技术进行科学研究，并对铝矿中所含的氧化铝类型采取差异化的方法。
目前氧化铝的生产方法工艺主要有碱法拜耳法、烧结法、联合法、化学高压水化学法、热电法和酸法。
目前，中国大部分新型氧化铝结构都是用拜耳法生产的。
拜尔方法具有缩短工艺流程、降低能耗、提高质量等优点，是现阶段广泛应用的工业过程。
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均匀沉淀法制备氧化铝—冷冻干燥法制备实验
一、 实验目的，要求
1、 了解均匀沉淀法制备氧化铝的过程。
二、 实验原理（数据测定原理，方法，数据处理方法）
实验原理
均匀沉淀法制备纳米氧化铝粉体具有原料成本低、工艺简单、操作简便、对设备要求低
等优点,在国内外受到越来越广泛的关注。在均匀沉淀法中,由于沉淀剂是通过化学反应缓慢
地生成的,因此,只要控制好沉淀剂的生成速度,便可以使过饱和度控制在适当的范围内,从而
达到控制粒子的生长速度,获得粒度分布均匀、粒径小的纳米粒子。
均匀沉淀法是利用某一化学反应使溶液中的构晶离子由溶液中缓慢地、均匀地释放出
来。此时，加入的沉淀剂不是立刻与被沉淀组分发生反应,而是通过化学反应使沉淀剂在整
个溶液中缓慢地生成。其优点之一是构晶离子的过饱和度在整个溶液中比较均匀，所以沉淀
物的颗粒均匀而致密，便于过滤洗涤。同时，它可以避免杂质的共沉淀,这样得到的粒子粒
径分布均匀。
铝的无机盐Al(NO3)3或AlCl3溶于水发生水解反应,生成Al(OH)(H2O)52+、Al(OH)2(H2O)4+、
Al(OH)3(H2O)3等多级水解产物，溶液的pH值一般在3~4之间。提高溶液的pH值会促进
Al(NO3)3或AlCl3溶液的水解。（CH2)6N4在水溶液中发生水解反应：
这是一个吸热反应, （CH2)6N4的分解速度随温度升高迅速增加,但在室温条件下其分解
程度很小,20℃时溶液的pH值接近9。这一特性使适当浓度的（CH2)6N4水溶液可以与
Al(NO3)3或AlCl3溶液在常温下均匀混合,得到透明溶胶而不产生沉淀。当温度上升后,
（CH2)6N4分解加剧,生成大量OH—,原位催化Al(NO3)3或AlCl3溶液水解,形成的氢氧化铝胶
粒同时均匀成长，胶粒长大到一定尺寸，彼此间通过氢键结合成网络结构，就形成了透明的
凝胶。氢氧化铝凝胶经干燥、锻烧后可制得纳米氧化铝粉体。其反应机理可用下面的反应方
程式表达：
实验所用主要材料
氯化铝、硝酸铝、六次甲基四胺、聚乙二醇、去离子水
实验所用主要设备
1)玻璃仪器：烧杯、量筒、容量瓶、滴定管、布氏漏斗等。
2)PHS一3C型PH计。
3)DF一101S型集热式恒温加热磁力搅拌器。
4)FD一8型冷冻干燥机。
5)HH—S型恒温水浴锅。
6)硅碳棒马弗炉。
实验方法
实验方法一
实验E(该实验方法所制备的样品记作样品E):将分析纯的Al(NO3)3·9H2O和(CH2)6N4分
别用去离子水配成2.0mol/L的溶液。在室温下,其pH值分别为1.00和9.00。在l000ml的烧
杯中倒入200ml 2.0M的Al(NO3)3溶液,并加入各100mg的PEG6000和PEG400作为分散剂,
以减少沉淀反应时团聚体的产生。用磁力搅拌器强烈搅拌,缓慢滴加400ml 2.0M的(CH2)6N
4
溶液,滴定速度控制在5ml/min左右。滴定完毕后,溶液的pH值为4.14,继续搅拌20min,溶液
变成澄清透明的溶胶。此时，溶胶的pH值为3.95。将所制得的溶胶移入水浴恒温锅中,在
50℃下水浴加热30min,溶胶即可变成凝胶。凝胶自然冷却后,在冷冻干燥机上冷冻干燥。干
燥后的凝胶粉末,在不同的温度下锻烧1h,用不同的检测方法对其性能进行表征。此实验方法
的操作流程如图5—1所示:
试验方法二
实验F(该实验方法所制备的样品记作样品F):将分析纯的AICl3·6H2O和(CH2)6N4分别用
去离子水配成2.0mol/L的溶液,在室温下,其pH值分别为0.75和9.00。在1000ml的烧杯中
倒入200ml 2.0M的AICl3·6H2O溶液,并加入各100mg的PEG6000和PEG400作为分散剂，
以减少沉淀反应时团聚体的产生。用磁力搅拌器强烈搅拌,缓慢滴加400ml 2.OM的(CH2)6N
4
溶液,滴定速度控制在5ml/min左右。滴定完毕后,溶液的pH值为4.21，继续搅拌20min，溶
液变成澄清透明的溶胶。此时，溶胶的pH值为4.00。余下的实验步骤同实验E。
三、 研究技术路线（如上图）
四、 预测实验结果
1.以无机铝盐（Al(NO3)3·9H2O或AICl3·6H2O）为原料，六次甲基四胺为均匀沉淀剂，
控制反应物的浓度(2.omol/L)、反应物的配比((CH2)6N4 /Al3+(摩尔比)=2:1)、凝胶化反应温度
(50℃)及时间(30min)等工艺因素,能得到透明稳定的氢氧化铝凝胶。
2.氢氧化铝凝胶经冷冻干燥后锻烧,能得到性能良好的纳米氧化铝粉体。
3.以（Al(NO3)3·9H2O为原料、六次甲基四胺为均匀沉淀剂,采用均匀沉淀一冷冻干燥
法制备出的氢氧化铝干凝胶粉体,经1150℃x1h热处理后能得到粒径分布窄、粒度为80—
120nm呈无规则形状的纳米α一Al2O3颗粒。
4.以AICl3·6H2O为原料、六次甲基四胺为均匀沉淀剂,采用均匀沉淀一冷冻干燥法制备
出的氢氧化铝干凝胶粉体,经1200℃X1h热处理后能得到粒径分布窄、粒度为100—200nm
呈无规则形状的纳米α一Al2O3颗粒。
五、实验数据记录
参考文献
【1】孟卫松.沉淀法制备纳米氧化铝粉体的研究.武汉科技大学硕士学位论文.2004.6