工業(yè)氧化鋁是由鋁礬土(Al2O3·3H2O)和硬水鋁石制備的,對于純度要求高的Al2O3,一般用化學(xué)方法制備。Al2O3有許多同質(zhì)異晶體,已知的有10多種,主要有3種晶型,即α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。其中結(jié)構(gòu)不同性質(zhì)也不同,在1300℃以上的高溫時幾乎完全轉(zhuǎn)化為α-Al2O3。
性狀:難溶于水的白色固體,無臭、無味、質(zhì)極硬,易吸潮而不潮解(灼燒過的不吸濕)。氧化鋁是典型的兩性氧化物(剛玉是α形屬于六方密堆積,是惰性化合物,微溶于酸堿耐腐蝕 [1]),能溶于無機(jī)酸和堿性溶液中,幾乎不溶于水及非極性有機(jī)溶劑;相對密度(
儲存:密封干燥保存。
用途:用作分析試劑、有機(jī)溶劑的脫水、吸附劑、有機(jī)反應(yīng)催化劑、研磨劑、拋光劑、冶煉鋁的原料、耐火材料。
隨著我國電解鋁、陶瓷、醫(yī)藥、電子、機(jī)械等行業(yè)的快速發(fā)展,市場對氧化鋁需求量仍有較大的增長空間,氧化鋁產(chǎn)量將會不斷增長。結(jié)合2005-2010年中國氧化鋁產(chǎn)量數(shù)據(jù),預(yù)計2011年中國氧化鋁產(chǎn)量將達(dá)到3300萬噸,增長率為14%,2012年將在2011年的基礎(chǔ)上繼續(xù)增長,產(chǎn)量將超過3800萬噸。
另外,鑒于中國的在建施工面積按年計持續(xù)大幅增長,且由于不斷推行城鎮(zhèn)化,未來鋁業(yè)前景非常樂觀。預(yù)計2011年中國氧化鋁需求同比增長15%至3819萬噸,2012年氧化鋁需求將達(dá)到4200萬噸,同比增長10%。
氧化鋁工業(yè)是資源、資金、技術(shù)密集型原材料產(chǎn)業(yè),因生產(chǎn)過程中要產(chǎn)生大量的尾礦和赤泥(至今未有較好的處理辦法添加到水泥原料中,產(chǎn)品也只能用于工業(yè)),對環(huán)境的影響非常大,鋁土礦作為資源,其保障程度直接制約著一個地區(qū)氧化鋁工業(yè)的總量與生存周期。因此,各級和有關(guān)部門,準(zhǔn)確把握氧化鋁工業(yè)的發(fā)展形勢,資源與環(huán)境制約狀況和基本規(guī)律,按照總量控制的要求,嚴(yán)格控制新建氧化鋁項目,堅決制止盲目發(fā)展和低水平重復(fù)建設(shè),努力實現(xiàn)氧化鋁工業(yè)發(fā)展與資源充分利用,優(yōu)化生態(tài)環(huán)境相統(tǒng)一。
1.紅寶石、藍(lán)寶石的主成份皆為氧化鋁,因為其它雜質(zhì)而呈現(xiàn)不同的色澤,藍(lán)寶石則含有氧化鐵和氧化鈦而呈藍(lán)色。
2.在鋁礦的主成份鐵鋁氧石中,氧化鋁的含量高。工業(yè)上,鐵鋁氧石經(jīng)由Bayer process純化為氧化鋁,再由Hall-Heroult process轉(zhuǎn)變?yōu)殇X金屬。
3.鋁與空氣中的氧氣反應(yīng),生成一層致密的氧化鋁薄膜覆蓋在暴露于空氣中鋁表面。
4.鋁為電和熱的良導(dǎo)體。氧化鋁的晶體形態(tài)因為硬度高,適合用作研磨材料及切割工具。
5.氧化鋁粉末常用作色層分析的媒介物。
6.2004年8月,在美國3M公司任職的科學(xué)家開發(fā)出以鋁及稀土元素化合成的合金制造出稱為transparent alumina的強(qiáng)化玻璃。
γ型氧化鋁是氫氧化鋁在140-150℃的低溫環(huán)境下脫水制得,工業(yè)上也叫活性氧化鋁、鋁膠。其結(jié)構(gòu)中氧離子近似為立方面心緊密堆積,Al3+不規(guī)則地分布在由氧離子圍成的八面體和四面體空隙之中。γ型氧化鋁不溶于水,能溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液,將它加熱至1200℃就全部轉(zhuǎn)化為α型氧化鋁.γ型氧化鋁是一種多孔性物質(zhì),每克的內(nèi)表面積高達(dá)數(shù)百平方米,活性高吸附能力強(qiáng)。工業(yè)品常為無色或微帶粉紅的圓柱型顆粒,耐壓性好.在石油煉制和石油化工中是常用的吸附劑、催化劑和催化劑載體;在工業(yè)上是變壓器油、透平油的脫酸劑,還用于色層分析;在實驗室是中性強(qiáng)干燥劑,其干燥能力不亞于五氧化二磷,使用后在175℃以下加熱6-8h還能再生重復(fù)使用。
工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)電解鋁的主要工藝過程是一個熔鹽電化學(xué)過程,用簡單的化學(xué)式可表示如下:
熔鹽電解
主反應(yīng):Al2O3+2C → 2Al+CO?↑+CO↑
陽極 960~990℃陰極
副反應(yīng):AlF3+C→Al+CF3
3NaFAlF3+C →Al+NaF+CF4+F2
NaF+C → Na+CF4
據(jù)調(diào)研,國內(nèi)氧化鋁進(jìn)口量同比維持高位,主要受到進(jìn)口氧化鋁價格下跌影響。據(jù)統(tǒng)計,澳大利亞作為國內(nèi)氧化鋁進(jìn)口主要來源國,其氧化鋁FOB均價在6月下跌7美元/噸至312美元/噸,而進(jìn)入7月之后,澳大利亞氧化鋁FOB下跌至305美元/噸,而至連云港氧化鋁CFR價格也跌至328美元/噸。
99.995%高純氧化鋁系列主要用于LED人造藍(lán)寶石晶體,陶瓷,PDP熒光粉及一些材料。作為藍(lán)寶石晶體原料,根據(jù)不同的要求可提供粉體,顆粒,塊狀或者柱狀等類型。