氧化鋁,又稱三氧化二鋁[1],分子量102,通常稱為“鋁氧”,是一種白色無(wú)定形粉狀物,俗稱礬土,屬原子晶體。 熔點(diǎn)為2050℃,沸點(diǎn)為3000℃,真密度為3.6g/cm3。 式量 101.96 amu 溶解性:不溶于水、醇、和醚,微溶于堿和酸。 ΔfH0liquid ?1620.57 kJ/mol 水中溶解物,% ≤0.5 食入 低危險(xiǎn) 隔離泄漏污染區(qū),限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿防毒服。避免揚(yáng)塵,小心掃起,置于袋中轉(zhuǎn)移至安全場(chǎng)所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運(yùn)至廢物處理場(chǎng)所處置。 如果我們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程中要減少氧化鋁消耗,那么就必須注意下面的技巧方法: 氧化鋁圖冊(cè) 1. 紅寶石、藍(lán)寶石的主成份皆為氧化鋁,因?yàn)槠渌s質(zhì)而呈現(xiàn)不同的色澤。紅寶石含有氧化鉻而呈紅色,藍(lán)寶石則含有氧化鐵及氧化鈦而呈藍(lán)色。 鋁土礦(Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O)是鋁在自然界存在的主要礦物,將其粉碎后用高溫氫氧化鈉溶液浸漬,獲得鋁酸鈉溶液;過(guò)濾去掉殘?jiān)?,將濾液降溫并加入氫氧化鋁晶體,經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間攪拌,鋁酸鈉溶液會(huì)分解析出氫氧化鋁沉淀;將沉淀分離出來(lái)洗凈,再在950-1200℃的溫度下煅燒,就得到α型氧化鋁粉末,母液可循環(huán)利用.此法由奧地利科學(xué)家拜耳(K.J.Bayer)在1888年發(fā)明,時(shí)至今日仍是工業(yè)生產(chǎn)氧化鋁的主要方法,人稱“拜耳法”. 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: Na3AlF3+C →Al+NaF+CF4+F2 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,位居世界第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)t。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)t,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),極大地提升了中國(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。 當(dāng)能源價(jià)格不斷攀升之時(shí),世界各大鋁業(yè)公司開(kāi)始把建設(shè)鋁業(yè)生產(chǎn)基地的目光轉(zhuǎn)向電價(jià)低廉的中東和非洲。通過(guò)降低左右生產(chǎn)成本的電費(fèi),確保鋁業(yè)生產(chǎn)的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力,成為世界各大鋁業(yè)公司的著眼點(diǎn)。從國(guó)內(nèi)政策面上分析,國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策給鋁行業(yè)定位在滿足國(guó)內(nèi)需求上,且在對(duì)高精尖產(chǎn)品和低技術(shù)含量產(chǎn)品在政策上將會(huì)有區(qū)別。因此,上下游鋁企業(yè)對(duì)于行業(yè)所出現(xiàn)的政策性和結(jié)構(gòu)性拐點(diǎn),應(yīng)著眼于內(nèi)銷(xiāo)市場(chǎng),擴(kuò)大鋁在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的應(yīng)用;擴(kuò)大鋁應(yīng)用領(lǐng)域,提高鋁應(yīng)用的附加值、提升技術(shù)含量。另外,鋁生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該多關(guān)注相關(guān)行業(yè)和下游行業(yè)發(fā)展動(dòng)向,特別是掌握交通運(yùn)輸、電力、包裝、家電等行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),同時(shí)加大技術(shù)攻關(guān)和科技投入。 2014年9月份以來(lái),氧化鋁價(jià)格持續(xù)增長(zhǎng),目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)現(xiàn)貨氧化鋁價(jià)格2800元/噸左右,較月初上漲了約400元/噸,漲幅達(dá)16.7%。
它的流動(dòng)性好,不溶于水,能溶解在熔融的冰晶石中。它是鋁電解生產(chǎn)的中的主要原料。
有四種同素異構(gòu)體β-氧化鋁 δ- 氧化鋁 v-氧化鋁 a-氧化鋁 ,主要有α型和γ型兩種變體,工業(yè)上可從鋁土礦中提取。
名稱 氧化鋁;剛玉;白玉;紅寶石;藍(lán)寶石;剛玉粉;corundum
化學(xué)式 Al?O?外觀 白色晶狀粉末或固體氧化鋁 - 屬性
物理屬性
熔點(diǎn) 2303 K
沸點(diǎn) 3250 K
密度 3.97 kg/m3
晶體結(jié)構(gòu) 三方晶系 (hex)熱化學(xué)屬性
ΔfH0solid ?1675.69 kJ/mol
S0liquid, 1 bar 67.24 J/mol?K
S0solid 50.9 J/mol?K氧化鋁 - 質(zhì)檢指標(biāo)
硅酸鹽(SiO?) 合格
堿金屬及堿土金屬,% ≤0.50
重金屬(以Pb計(jì)),% ≤0.005
氯化物(Cl),% ≤0.01
硫酸鹽(SO?),% ≤0.05
灼燒失量,% ≤5.0
鐵(Fe),% ≤0.01氧化鋁 - 安全性
吸入 可能造成刺激或肺部傷害
皮膚 低危險(xiǎn)
眼睛 低危險(xiǎn)
在沒(méi)有特別注明的情況下,使用SI單位和標(biāo)準(zhǔn)氣溫和氣壓。
氧化鋁是鋁和氧的化合物,分子式為Al?O?。在礦業(yè)、制陶業(yè)和材料科學(xué)上又被稱為礬土。氧化鋁 - 應(yīng)急處理
氧化鋁 - 生產(chǎn)應(yīng)用
⒈控制好氧化鋁粒度不應(yīng)過(guò)細(xì),最好是砂狀氧化鋁,下料時(shí)陽(yáng)極上封料要減少飛揚(yáng),加工時(shí)應(yīng)關(guān)好窗戶;
⒉換陽(yáng)極時(shí)舊極上的料要扒凈,殘極上的氧化鋁要清理干凈;
⒊控制好沉淀,防止沉淀過(guò)多和沉淀變硬;
⒋生產(chǎn)過(guò)程中如果用到夾子,最好選用耐強(qiáng)酸堿的PP全塑料夾子,避免夾子腐蝕氧化造成污染。氧化鋁 - 主要用途
2. 在鋁礦的主成份鐵鋁氧石中,氧化鋁的含量最高。工業(yè)上,鐵鋁氧石經(jīng)由Bayer process純化為氧化鋁,再由Hall-Heroult process轉(zhuǎn)變?yōu)殇X金屬。
3. 氧化鋁是金屬鋁在空氣中不易被腐蝕的原因。純凈的金屬鋁極易與空氣中的氧氣反應(yīng),生成一層薄的氧化鋁薄膜覆蓋在暴露于空氣中鋁表面。這層氧化鋁薄膜能防止鋁被繼續(xù)氧化。這層氧化物薄膜的厚度和性質(zhì)都能通過(guò)一種稱為陽(yáng)極處理(陽(yáng)極防腐)的處理過(guò)程得到加強(qiáng)。
4. 氧化鋁粉末常用作色層分析的媒介物。
5. 2004年8月,在美國(guó)3M公司任職的科學(xué)家開(kāi)發(fā)出以鋁及稀土元素化合成的合金制造出稱為transparent alumina的強(qiáng)化玻璃。
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-Al?O?。γ-Al?O?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-Al?O?。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。氧化鋁 - 晶體種類(lèi)
在α型氧化鋁的晶格中,氧離子為六方緊密堆積,Al3+對(duì)稱地分布在氧離子圍成的八面體配位中心,晶格能很大,故熔點(diǎn)、沸點(diǎn)很高.α型氧化鋁不溶于水和酸,工業(yè)上也稱鋁氧,是制金屬鋁的基本原料;也用于制各種耐火磚、耐火坩堝、耐火管、耐高溫實(shí)驗(yàn)儀器;還可作研磨劑、阻燃劑、填充料等;高純的α型氧化鋁還是生產(chǎn)人造剛玉、人造紅寶石和藍(lán)寶石的原料;還用于生產(chǎn)現(xiàn)代大規(guī)模集成電路的板基.
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(qiáng)酸或強(qiáng)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(dá)數(shù)百平方米,活性高吸附能力強(qiáng).工業(yè)品常為無(wú)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(shí)驗(yàn)室是中性強(qiáng)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.
目前世界上用拜耳法生產(chǎn)的氧化鋁要占到總產(chǎn)量的90%以上,氧化鋁大部分用于制金屬鋁,用作其它用途的不到10%.氧化鋁 - 電解氧化鋁
熔鹽電解
主反應(yīng): Al2O3+C → Al+CO2↑+CO↑
陽(yáng)極 960~990℃ 陰極
副反應(yīng): AlF3+C→Al+CF3
NaF+C → Na+CF4氧化鋁 - 工業(yè)概況
中國(guó)氧化鋁企業(yè)達(dá)40多家,已建和在建產(chǎn)能達(dá)4350多萬(wàn)噸/年,其中處理國(guó)內(nèi)鋁土礦的產(chǎn)能為3250萬(wàn)噸/年。2010年全國(guó)氧化鋁產(chǎn)量2896萬(wàn)噸,是世界第一大氧化鋁生產(chǎn)國(guó)。氧化鋁 - 行業(yè)發(fā)展
企業(yè)發(fā)展策略
發(fā)展前景
此輪氧化鋁價(jià)格上漲主要是新電解鋁產(chǎn)能投產(chǎn),需求增多,加上國(guó)內(nèi)氧化鋁廠減產(chǎn)所致;由于看漲的心態(tài),現(xiàn)貨市場(chǎng)略增加了些備貨。
當(dāng)前市場(chǎng)預(yù)期年底前電解鋁的開(kāi)工產(chǎn)能還將大幅增加,招商期貨一位分析師表示下半年約有220萬(wàn)噸新產(chǎn)能上線,多數(shù)將于四季度投產(chǎn)。而且冬天氧化鋁有運(yùn)輸困難,預(yù)計(jì)氧化鋁價(jià)格還會(huì)繼續(xù)走高,有人樂(lè)觀估計(jì)年內(nèi)價(jià)格或漲至3000元/噸。
與氧化鋁上漲的行情相反,電解鋁近期下個(gè)進(jìn)入下跌行情。電解鋁行情2014年9月以來(lái)有所回落,價(jià)格自9月初達(dá)到年內(nèi)高點(diǎn)后已持續(xù)下調(diào)6%,但氧化鋁價(jià)格要較電解鋁抗跌,預(yù)計(jì)持續(xù)堅(jiān)挺。
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