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的現(xiàn)代凈水活性氧化鋁在不定形耐火材料配料中能帶來(lái)以下好處:提高坯體密度、流動(dòng)性、強(qiáng)度,提高二次莫來(lái)石生成量等,降低加水量和氣孔率。此外,活性氧化鋁還能做吸附劑,干燥劑,吸水量大、干燥速度快,能再生(400 -500K烘烤)以及吸水不膨脹,不開(kāi)裂,不變形。
現(xiàn)代凈水活性氧化鋁為白色球狀多孔性顆粒,粒度均勻,表面光滑,機(jī)械強(qiáng)度大,吸濕性強(qiáng),吸水后不脹不裂保持原狀,、無(wú)臭、不溶于水、乙醇,對(duì)氟有很強(qiáng)的吸附性,主要用于高氟地區(qū)飲用水的除氟。
個(gè)氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)法——蘇打燒結(jié)法就是1856——1860年在這里研究出來(lái)的。1858年呂·查得·里提出鋁土礦—蘇打燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁。由于在燒結(jié)過(guò)程中鋁土礦中的Al203,、SiO2將與蘇打反應(yīng),生成氧成不溶性的鋁硅酸鈉,造成氧化鋁和蘇打的大量損失。1880年由米列爾提出往蘇打、鋁土礦爐料中添加石灰石,使得燒結(jié)過(guò)程不生成或很少生成鋁硅酸鈉,大大減少了氧化鋁和蘇打的損失;后又改為添加石灰,以至發(fā)展成為今天的堿—石灰燒結(jié)法。這一方法是目前處理高硅鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的主要工業(yè)生產(chǎn)方法,1889—1892年奧地利人K·J·拜耳發(fā)明了甩苛性堿溶液直接浸出鋁土礦生產(chǎn)氧化的拜耳法,為氧化鉛的大規(guī)模生產(chǎn)和迅速發(fā)展開(kāi)辟了道路。此法用在處理低硅鋁土礦,特別是處理三水鋁石型鋁土礦,其經(jīng)濟(jì)效果遠(yuǎn)非其它生產(chǎn)方法所能比擬。燒結(jié)法和拜耳法是目前生產(chǎn)氧化鋁的主要工業(yè)方法。
1904年世界氧化鋁產(chǎn)量?jī)H為1000噸,1941年已達(dá)100萬(wàn)噸。到1987年世界上有25個(gè)國(guó)的41個(gè)公司82家氧化鋁廠生產(chǎn)氧化鋁,已經(jīng)在生產(chǎn)著的和計(jì)劃投產(chǎn)的氧化鋁廠的總年產(chǎn)能為4300萬(wàn)噸。主要的氧化鋁生產(chǎn)國(guó)有澳大利亞、美國(guó)、蘇聯(lián)、牙買(mǎi)加、日本、南斯拉夫、西德、法國(guó)、蘇里南和加拿大。國(guó)外生產(chǎn)氧化鋁絕大多數(shù)采用拜耳法,其次是燒結(jié)法和聯(lián)合法,多年來(lái)國(guó)外氧化鋁生產(chǎn)在改革工藝流程,降低能耗,研制能、低消耗的大型設(shè)備;探索資源的綜合利用;提高產(chǎn)品質(zhì)量,增加產(chǎn)品品種;檢測(cè)分析、操作控制自動(dòng)化等方面都取得了很大進(jìn)展。
氧化鋁工業(yè)發(fā)展出現(xiàn)了從發(fā)達(dá)國(guó)家轉(zhuǎn)向鋁土礦生產(chǎn)國(guó)家的明顯趨勢(shì),新建氧化鋁廠靠近礦山和能源基地,近年來(lái)氧化鋁工業(yè)的另一個(gè)特點(diǎn)是工廠建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大。如近幾年投產(chǎn)的蘇聯(lián)尼古拉耶夫氧化鋁廠規(guī)模為100萬(wàn)噸廠年,愛(ài)爾蘭的奧吉·尼什氧化鋁廠規(guī)模為80萬(wàn)噸/年,被稱(chēng)為世界大的格拉德斯迪氧化鋁廠規(guī)模擴(kuò)大至275萬(wàn)噸/年。工廠大型化使勞動(dòng)生產(chǎn)率提高,單位產(chǎn)品投資與成本降低。歐洲和日本的氧化鋁工廠以生產(chǎn)粉狀氧化鋁為主,美洲則以生產(chǎn)砂狀為主。近年來(lái)由于廣泛采用大型預(yù)焙陽(yáng)極中間下料電解槽,以及為滿(mǎn)足環(huán)境保護(hù)的要求,電解煙氣凈化由濕法改為干法,粉狀氧化鋁已無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。因此,鋁電解用氧化鋁逐漸向砂狀型轉(zhuǎn)化。氧化鋁主要作為電解煉鋁生產(chǎn)金屬鋁的原料。(一噸金屬鋁約需2噸氧化鋁)1988年原鋁產(chǎn)量為1450萬(wàn)噸左右,現(xiàn)在原鋁產(chǎn)量?jī)H次于鋼鐵居各種有色金屬的。為了滿(mǎn)足原鋁增長(zhǎng)的需要,世界許多國(guó)家正在大力發(fā)展氧化鋁工業(yè)。氧化鋁除主要供電解煉鋁用以外,花其它工業(yè)部門(mén)也得到了廣泛應(yīng)用。這種非電解煉鋁用氧化鋁屬于多品種氧化鋁。
用于表征氧化鋁物理性質(zhì)的指標(biāo)有:安息角、α-Al203含量、容重、粒度和比表面積以及磨損系數(shù)等。
1、安息角。氧化鋁安息角是指物料在光滑平面上自然堆積的傾角。安息角較大的氧化鋁在電解質(zhì)中較易溶解,在電解過(guò)程中能夠很好的復(fù)蓋于電解質(zhì)結(jié)殼上,飛揚(yáng)損失也較小。
2、a-Al2O3含量。氧化鋁中a-Al2O3含量反映了氧化鋁焙燒程度,焙燒程度越高,a-Al2O3含量越多,氧化鋁的吸濕性隨著a-Al2O3含量增多面變差。所以,電解用的氧化鋁要求含一定數(shù)量的a-Al2O3。但a-Al2O3在電解質(zhì)中的溶解性能較Υ-Al203差。
3、容重。氧化鋁的容重是指在自然狀態(tài)下單位體積的物料的重量。通常容重小的氧化鋁有利于在電解質(zhì)中的溶解。
4、粒度。氧化鋁的粒度是指其粗細(xì)程度。氧化鋁的粒度適當(dāng),過(guò)粗在電解質(zhì)中溶解速度慢,甚至沉淀;過(guò)細(xì)則容易飛揚(yáng)損失。
5、比表面積。氧化鋁的比表面積是指單位重量物料的外表面積與內(nèi)孔表面積之和的總表面積。是表示物質(zhì)活性高低的一個(gè)重要指標(biāo)。比表面積大的氧化鋁在電解質(zhì)中溶解性能好,活性大,但易吸濕。
6、磨損系數(shù)。所謂磨損系數(shù)是氧化鋁在控制一定條件下的流化床上磨撞后,試樣中 粒級(jí)含量改變的百分?jǐn)?shù)。磨損系數(shù)是表征氧化鋁強(qiáng)度的一項(xiàng)物理指標(biāo)。
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