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Al2O3,一般用化學方法制備。Al2O3有許多同質異晶體,已知的有10多種,主要有3種晶型,即α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。其中結構不同性質也不同,在1300℃以上的高溫時幾乎完全轉化為α-Al2O3。
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,氧化鋁產量將會不斷增長。結合2005-2010年中國氧化鋁產量數據,預計2011年中國氧化鋁產量將達到3300萬噸,增長率為14%,2012年將在2011年的基礎上繼續(xù)增長,產量將超過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2004年以來的不完全統(tǒng)計,國內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建設,而是上規(guī)模、高水平,優(yōu)化了結構,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,勢必造成產品相對過剩。
資料:剛玉粉硬度大可用作磨料,拋光粉,高溫燒結的氧化鋁,稱人造剛玉或人造寶石,可制機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-Al2O3。γ-Al2O3具有強吸附力和催化活性,可做吸附劑和催化劑。剛玉主要成分α-Al2O3。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2000±15℃。不溶于水,也不溶于酸和堿。耐高溫。無色透明者稱白玉,含微量三價鉻的顯紅色稱紅寶石;含二價鐵、三價鐵或四價鈦的顯藍色稱藍寶石;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。除天然礦產外,可用氫氧焰熔化氫氧化鋁制取。
工業(yè)化大規(guī)模生產電解鋁的主要工藝過程是一個熔鹽電化學過程,用簡單的化學式可表示如下:
熔鹽電解
主反應:Al2O3+2C → 2Al+CO?↑+CO↑
陽極 960~990℃陰極
副反應:AlF3+C→Al+CF3
3NaFAlF3+C →Al+NaF+CF4+F2
NaF+C → Na+CF4
氧化鋁通過電熔高質礬土礦來制造棕剛玉的,而高質鋁酸鹽用來生產粉剛玉和白剛玉。它們的天然晶體結構使其硬度高,切割性能快。同時它們經常用作固結磨具和涂附磨具的原料。
氧化鋁可多次循環(huán)利用,循環(huán)次數和材料等級及具體工藝過程有關,大多數標準磨料噴砂設備均可使用。
適用工業(yè)范圍:航空航天業(yè)、汽車業(yè)、消費品加工、鑄造/壓鑄、OEM分銷商、半導體工業(yè)等不同領域。
適用工藝范圍:表面電鍍、油漆,上釉和涂裝聚四氟乙烯前的預處理;鋁和合金制品去毛刺,去鍋垢;模具清理;金屬噴砂前預處理;干磨和濕磨;精密光學折射;礦物質,金屬,玻璃和晶體的研磨;玻璃雕刻和油漆添加劑。