天然或人工生產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、化肥及尾氣等領域的催化劑和催化劑載體等
活性氧化鋁作為吸附劑的主要的工業(yè)應用包括氣體干燥、液體干燥、水質凈化、石油工業(yè)的選擇吸附以及色層分離工藝等。
由于活性氧化鋁對水有較強的親和力,因此在氣體干燥中得到了廣泛應用。能夠用活性氧化鋁干燥的氣體主要有:乙炔、裂解氣、焦爐氣、氫氣、氧氣、空氣、乙烷、氯化氫、丙烷、氨氣、乙烯、硫化氫、丙烯、氬氣、甲烷、二氧化硫、二氧化碳、天然氣、氦氣、氮氣、氯氣等。由于活性氧化鋁吸附水時放出大量的熱,因此,應用時要綜合干燥能力、干燥速度、換熱及再生方式等進行設計。
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會。然而,有價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構。
在礦物學方面,硬水鋁石是一種雙鏈結構,而所有的黏土礦物則都是層狀結構。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。每個所占據(jù)的八面體與鄰近的鋁八面體共享四個邊,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,高嶺石是二層結構的鋁硅酸鹽,這兩個層是通過公共的氧原子共價結合在一起,形成一個層狀結構的重復單元,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使兩層重復單元聚于一起。
由于硬水鋁石與鋁硅酸鹽黏土礦物在表面破裂鍵方面存在明顯差別,因此,細磨的礦物粒子呈現(xiàn)明顯不同的表面電荷特性,它可以相應的等電點(iep)加以表征。對硬水鋁石而言,得到的典型iep為pH6.4 ,此數(shù)值大大高嶺石、伊利石和葉蠟石各自的3.6 、2.8 和2.4 的iep 值。這三種鋁硅酸鹽黏土礦物的Zeta電位隨pH的變化呈現(xiàn)類似規(guī)律。
一般而言,硬水鋁石比鋁硅酸鹽黏土礦物硬度大得多。在同時碎磨時,黏土礦物先于硬水鋁石破裂,因此,黏土礦物在相對短的磨礦期后就已解離,有利于從硬水鋁石中反浮選這些黏土礦物。未浮出的礦漿流中粗粒級的硬水鋁石有利于過濾和降低濾餅的水分含量,此外,粗磨還使細磨中常有的機械夾帶和礦泥覆蓋減到小。在反浮選中,只有不到總給礦量20%的次要黏土礦物被浮出,因此所需的捕收劑用量比正浮選工藝低,此外,在反浮選中不需要起泡劑,因為陽離子捕收劑具有起泡能力,這樣就簡化了工藝控制。更重要的是,從反浮選中獲得的硬水鋁石精礦不含有機捕收劑和起泡劑,因此消除了在隨后的拜耳法工藝中除去有機物這種不希望的措施