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
吸附劑及催化劑載體用氧化鋁是一種精細化學品，也是一種化學品。不同用途對物性結(jié)構(gòu)的要求不同，這就是其性強、品種牌號多的緣故。據(jù)統(tǒng)計，用氧化鋁作催化劑及載體的數(shù)量，比分子篩、硅膠、活性炭、硅藻土及硅鋁膠的催化劑總用量還多。由此可見氧化鋁在催化劑及載體中的舉足輕重的地位。其中η-Al2O3和γ-Al2O3又是重要的催化劑及載體，它們都是含有缺陷的尖晶石結(jié)構(gòu)，兩者的區(qū)別是：四面體的晶體結(jié)構(gòu)不同（γ>η），六方層的堆排規(guī)整性不同（γ>η）以及Al—O鍵距不同（η>γ，差值0.05～0.1nm）。
在礦物學方面，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(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽，這兩個層是通過公共的氧原子共價結(jié)合在一起，形成一個層狀結(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使兩層重復(fù)單元聚于一起。
葉蠟石則是一種三層鋁硅酸鹽，它是由四面體硅酸鹽的兩層之間夾層結(jié)構(gòu)的一個八面體鋁氫氧化物層組成，而且這種三層是由公共的氧原子共價結(jié)合而成，形成一個三層夾層結(jié)構(gòu)，這些夾層結(jié)構(gòu)則由相對弱的范德華力聚集在一起。伊利石具有與葉蠟石類似的晶體結(jié)構(gòu)，也是一種三層硅酸鹽。然而，在伊利石中，隨著水對晶格氫氧化物取代程度的變化，Al3+類質(zhì)同象取代了四面體硅酸鹽的一些晶格Si4+ ，這些補償離子通常是鉀，它橋鍵連結(jié)了兩個鄰近的夾層結(jié)構(gòu)，在這種情況下層間力為離子性質(zhì)。磨礦時，硬水鋁石沿結(jié)合弱的晶面破裂，破碎破壞了離子/ 共價的Al-O鍵，導(dǎo)致生成一個離子性質(zhì)的不飽和殘留鍵的表面。對于層結(jié)構(gòu)的黏土礦物，破碎使粒子沿弱結(jié)合的基面裂開 [2]。
發(fā)現(xiàn)了對這些黏土礦物的一種強捕收劑后，對硬水鋁石礦石反浮選的第二個要求是尋找一種對硬水鋁石的抑制劑，而且也可作為一種分散劑。由于從理論分析可知，需要對硬水鋁石進行分散，否則它將與細粒黏土礦物產(chǎn)出雜凝聚，從而導(dǎo)致明顯的機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DN12也有類似性能，這就為硬水鋁石礦石的反浮選提供了機遇。因此進行了一些努力來試驗無機多磷酸鹽作為硬水鋁石潛在的分散劑/ 抑制劑。
選擇多磷酸鹽作為有潛力的抑制劑是基于在硫化礦和氧化礦浮選中磷酸鹽作為有效的分散劑和抑制劑的已知經(jīng)驗。光譜研究表明，磷酸根陰離子與暴露的表面金屬離子的配合作用是金屬硫化物和氧化物浮選中聚磷酸鹽的主要抑制和分散機理。在硬水鋁石和高嶺石浮選的抑制研究中，發(fā)現(xiàn)用DDA作捕收劑浮選硬水鋁石時，六偏磷酸鈉( (NaPO3) 6 ，簡稱SHMP) 是有效的抑制劑。在不同的SHMP濃度下DDA浮選硬水鋁石和高嶺石的回收率與pH的關(guān)系，在所試驗的全部pH范圍內(nèi)，連續(xù)提高SHMP的加入量便抑制了硬水鋁石的回收。
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