工業(yè)氧化鋁是由鋁礬土(Al2O3·3H2O)和硬水鋁石制備的,對(duì)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(shí)幾乎完全轉(zhuǎn)化為α-Al2O3。
隨著我國(guó)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(chǎng)對(duì)氧化鋁需求量仍有較大的增長(zhǎng)空間,氧化鋁產(chǎn)量將會(huì)不斷增長(zhǎng)。結(jié)合2005-2010年中國(guó)氧化鋁產(chǎn)量數(shù)據(jù),預(yù)計(jì)2011年中國(guó)氧化鋁產(chǎn)量將達(dá)到3300萬(wàn)噸,增長(zhǎng)率為14%,2012年將在2011年的基礎(chǔ)上繼續(xù)增長(zhǎng),產(chǎn)量將超過(guò)3800萬(wàn)噸。
另外,鑒于中國(guó)的在建施工面積按年計(jì)持續(xù)大幅增長(zhǎng),且由于不斷推行城鎮(zhèn)化,未來(lái)鋁業(yè)前景非常樂(lè)觀。預(yù)計(jì)2011年中國(guó)氧化鋁需求同比增長(zhǎng)15%至3819萬(wàn)噸,2012年氧化鋁需求將達(dá)到4200萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)10%。
中國(guó)具有較豐富的鋁土礦資源,迄今已探明保守儲(chǔ)量23億噸,世界第4,具備發(fā)展氧化鋁工業(yè)的資源條件。據(jù)2004年以來(lái)的不完全統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)已公布的氧化鋁投資項(xiàng)目達(dá)27個(gè),測(cè)算總規(guī)模達(dá)1604.1萬(wàn)噸。即使不考慮利用國(guó)外鋁土礦資源和到海外投資辦廠的項(xiàng)目,總規(guī)模也達(dá)到2814.1萬(wàn)噸。2006年底,中鋁公司氧化鋁生產(chǎn)952萬(wàn)噸,除已公布在建的氧化鋁規(guī)模外,全國(guó)還有擬建氧化鋁總規(guī)模1992萬(wàn)噸接近國(guó)外所有擬建(擴(kuò)建)氧化鋁項(xiàng)目的總和。氧化鋁工業(yè)的迅速發(fā)展不同于以往的低水平重復(fù)建設(shè),而是上規(guī)模、高水平,優(yōu)化了結(jié)構(gòu),地提升了中國(guó)氧化鋁工業(yè)整體水平和競(jìng)爭(zhēng)力。但是,如果這種投資熱繼續(xù)無(wú)序膨脹,勢(shì)必造成產(chǎn)品相對(duì)過(guò)剩。
資料:剛玉粉硬度大可用作磨料,拋光粉,高溫?zé)Y(jié)的氧化鋁,稱人造剛玉或人造寶石,可制機(jī)械軸承或鐘表中的鉆石。氧化鋁也用作高溫耐火材料,制耐火磚、坩堝、瓷器、人造寶石等,氧化鋁也是煉鋁的原料。煅燒氫氧化鋁可制得γ-Al2O3。γ-Al2O3具有強(qiáng)吸附力和催化活性,可做吸附劑和催化劑。剛玉主要成分α-Al2O3。桶狀或錐狀的三方晶體。有玻璃光澤或金剛光澤。密度為3.9~4.1g/cm3,硬度9,熔點(diǎn)2000±15℃。不溶于水,也不溶于酸和堿。耐高溫。無(wú)色透明者稱白玉,含微量三價(jià)鉻的顯紅色稱紅寶石;含二價(jià)鐵、三價(jià)鐵或四價(jià)鈦的顯藍(lán)色稱藍(lán)寶石;含少量四氧化三鐵的顯暗灰色、暗黑色稱剛玉粉??捎米鼍軆x器的軸承,鐘表的鉆石、砂輪、拋光劑、耐火材料和電的絕緣體。色彩艷麗的可做裝飾用寶石。人造紅寶石單晶可制激光器的材料。除天然礦產(chǎn)外,可用氫氧焰熔化氫氧化鋁制取。
工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)電解鋁的主要工藝過(guò)程是一個(gè)熔鹽電化學(xué)過(guò)程,用簡(jiǎn)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(yáng)極 960~990℃陰極
副反應(yīng):AlF3+C→Al+CF3
3NaFAlF3+C →Al+NaF+CF4+F2
NaF+C → Na+CF4
氧化鋁通過(guò)電熔高質(zhì)礬土礦來(lái)制造棕剛玉的,而高質(zhì)鋁酸鹽用來(lái)生產(chǎn)粉剛玉和白剛玉。它們的天然晶體結(jié)構(gòu)使其硬度高,切割性能快。同時(shí)它們經(jīng)常用作固結(jié)磨具和涂附磨具的原料。
氧化鋁可多次循環(huán)利用,循環(huán)次數(shù)和材料等級(jí)及具體工藝過(guò)程有關(guān),大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)磨料噴砂設(shè)備均可使用。
適用工業(yè)范圍:航空航天業(yè)、汽車業(yè)、消費(fèi)品加工、鑄造/壓鑄、OEM分銷商、半導(dǎo)體工業(yè)等不同領(lǐng)域。
適用工藝范圍:表面電鍍、油漆,上釉和涂裝聚四氟乙烯前的預(yù)處理;鋁和合金制品去毛刺,去鍋垢;模具清理;金屬噴砂前預(yù)處理;干磨和濕磨;精密光學(xué)折射;礦物質(zhì),金屬,玻璃和晶體的研磨;玻璃雕刻和油漆添加劑。