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。
Al2O3有多種變體,常見的是α,γ型都是白色晶體。
自然界中的剛玉是α型屬于六方密堆積,熔點,硬度高,不溶于酸堿耐腐蝕,絕緣性好。
將氫氧化鋁與偏氫氧化鋁或鋁銨礬在723K共熱可得γ型,不溶于水,但吸水性很強,有強吸附能力與催化活性。
β形有離子傳導(dǎo)能力,允許Na+通過。
隨著我國電解鋁、陶瓷、醫(yī)藥、電子、機械等行業(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年氧化鋁需求將達到4200萬噸,同比增長10%。
中國具有較豐富的鋁土礦資源,迄今已探明保守儲量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年以來的不完全統(tǒng)計,國內(nèi)已公布的氧化鋁投資項目達27個,測算總規(guī)模達1604.1萬噸。即使不考慮利用國外鋁土礦資源和到海外投資辦廠的項目,總規(guī)模也達到2814.1萬噸。2006年底,中鋁公司氧化鋁生產(chǎn)952萬噸,除已公布在建的氧化鋁規(guī)模外,全國還有擬建氧化鋁總規(guī)模1992萬噸接近國外所有擬建(擴建)氧化鋁項目的總和。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),地提升了中國氧化鋁工業(yè)整體水平和競爭力。但是,如果這種投資熱繼續(xù)無序膨脹,勢必造成產(chǎn)品相對過剩。
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。
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,能溶于強酸或強堿溶液,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)表面積高達數(shù)百平方米,活性高吸附能力強。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。
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