天然或人工生產(chǎn)的一水氧化鋁和三水氧化鋁,因比表面積低、孔容小、活性低,不能用來做干燥劑、吸附劑、催化劑和催化劑載體。將一水氧化鋁或三水氧化鋁加工成擬薄水鋁石。擬薄水鋁石具有高比表面積、大孔容、大孔徑、高活性,適合于作干燥劑、吸附劑及石油化工、化肥及尾氣等領(lǐng)域的催化劑和催化劑載體等
活性氧化鋁在吸附及催化領(lǐng)域的應(yīng)用
活性氧化鋁具有較大的比表面積、多種孔隙結(jié)構(gòu)及孔徑分布、豐富的表面性質(zhì),因此,在吸附劑、催化劑及催化劑載體方面有著廣泛的用途。
吸附劑及催化劑
在水質(zhì)凈化方面,活性氧化鋁除主要用于去除飲水中的氟化物外,對(duì)工業(yè)污水顏色及氣味的消除也很有效果。此外,活性氧化鋁在碳水化合物的回收和選擇性吸附及動(dòng)力系統(tǒng)油的養(yǎng)護(hù)中也有普遍應(yīng)用。
硬水鋁石是鋁的氧化物礦物,一般為白色、灰色、無色,含雜質(zhì)時(shí)可呈紅、褐等顏色。具有玻璃光澤,堅(jiān)硬。硬水鋁石礦石反浮選的新進(jìn)展鋁是地殼中豐富程度為第三的元素,是文明社會(huì)中常使用的金屬元素之一。由于鋁合金具有高度的耐腐蝕性和良好的機(jī)械強(qiáng)度/ 質(zhì)量比,因此被廣泛用作飛機(jī)、建筑物、機(jī)器部件、飲料罐和食品包裝的主要結(jié)構(gòu)材料。
由于中國豐富的硬水鋁石鋁土礦資源在經(jīng)濟(jì)上的重要性,因此對(duì)開發(fā)浮選- 拜耳法進(jìn)行了深入研究。作為一種基于表面潤濕性的分離技術(shù),浮選有較高的通用性,尤其適于細(xì)粒分選,因此被選擇作為硬水鋁石礦石潛在的物理富集方法。早期研究的努力開發(fā)出了一些直接浮選硬水鋁石而脫除硅酸鹽礦物的新螯合捕收劑。例如使用一種稱為RL的新型陰離子捕收劑浮出硬水鋁石,回收率超過90 % ,而鋁硅酸鹽礦物被無機(jī)抑制劑抑制,從而使浮選精礦中鋁硅比大于11。
包括硬水鋁石(Al?O?·H?O) 、高嶺石(Al4〔Si4O10〕(OH)8) 、葉蠟石(Al2〔Si4O10〕(OH) 2 ) 和伊利石( K1 - x (H2O) xAl2〔AlSi3O10〕(OH) 2 - x ( H2O)x)的所有主要組分均含有鋁,這就為選擇性浮選提供了機(jī)會(huì)。然而,有價(jià)礦物硬水鋁石沒有太高的鋁含量,也沒有與脈石黏土礦物差別太大的晶體結(jié)構(gòu)。
在礦物學(xué)方面,硬水鋁石是一種雙鏈結(jié)構(gòu),而所有的黏土礦物則都是層狀結(jié)構(gòu)。硬水鋁石由六方緊密堆積的氧層與充填了2/3八面體間隙位置的鋁原子組成。每個(gè)所占據(jù)的八面體與鄰近的鋁八面體共享四個(gè)邊,并在C 軸方向形成雙鏈,這些單元通過共享的氧原子連在一起,鋁原子以形成八面體帶的方式占據(jù)層之間的八面體配位位置。黏土礦物中,高嶺石是二層結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽,這兩個(gè)層是通過公共的氧原子共價(jià)結(jié)合在一起,形成一個(gè)層狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元,八面體氫氧化鋁的羥基離子和四面體硅酸鹽的氧原子之間的氫鏈?zhǔn)箖蓪又貜?fù)單元聚于一起。
發(fā)現(xiàn)了對(duì)這些黏土礦物的一種強(qiáng)捕收劑后,對(duì)硬水鋁石礦石反浮選的第二個(gè)要求是尋找一種對(duì)硬水鋁石的抑制劑,而且也可作為一種分散劑。由于從理論分析可知,需要對(duì)硬水鋁石進(jìn)行分散,否則它將與細(xì)粒黏土礦物產(chǎn)出雜凝聚,從而導(dǎo)致明顯的機(jī)械夾帶和較差的泡沫質(zhì)量。業(yè)已發(fā)現(xiàn),DDA在從pH4~10的寬范圍內(nèi)能有效浮出硬水鋁石,預(yù)計(jì)DN12也有類似性能,這就為硬水鋁石礦石的反浮選提供了機(jī)遇。因此進(jìn)行了一些努力來試驗(yàn)無機(jī)多磷酸鹽作為硬水鋁石潛在的分散劑/ 抑制劑。
雖然在硬水鋁石礦石的反浮選中無機(jī)磷酸鹽對(duì)抑制硬水鋁石表現(xiàn)出某種程度的選擇性,但高嶺石的可浮性相則對(duì)較低,因此下一步的努力集中于聚合的有機(jī)抑制劑上。天然谷物淀粉作為硫化物和氧化物的抑制劑,尤其是在鐵礦石和磷酸鹽礦石的反浮選中,已進(jìn)行了深入研究,因此可以預(yù)計(jì),在其基本的D-葡萄糖結(jié)構(gòu)單元中具有大量親水的-OH基團(tuán)的多糖大分子,可能是含有相當(dāng)數(shù)量活性鋁位置的硬水鋁石良好的抑制劑,遺憾的是,未改性的淀粉僅對(duì)硬水鋁石和高嶺石浮選產(chǎn)生不大的抑制。通過考察羥肟酸鹽與過渡金屬的螯合性質(zhì)認(rèn)為,經(jīng)改性的具有羥肟酸的淀粉可能為硬水鋁石礦石反浮選時(shí)從黏土礦物中選擇性抑制硬水鋁石提供了機(jī)會(huì)