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(shí)幾乎完全轉(zhuǎn)化為α-Al2O3。
氧化鋁含有元素鋁和氧。若將鋁礬土原料經(jīng)過化學(xué)處理,除去硅、鐵、鈦等的氧化物而制得的產(chǎn)物是純度很高的氧化鋁原料,Al2O3含量一般在99%以上。礦相是由40%~76%的γ- Al2O3和24%~60%的α- Al2O3組成。γ- Al2O3于950~1200℃可轉(zhuǎn)變?yōu)棣? Al2O3,同時(shí)發(fā)生顯著的體積收縮。
按照《礦產(chǎn)資源法》,由礦產(chǎn)資源管理部門對鋁土礦資源進(jìn)行統(tǒng)一管理,未經(jīng)礦產(chǎn)資源主管部門批準(zhǔn),各地不得自行批準(zhǔn)開采鋁土礦。對違規(guī)批準(zhǔn)和擅自開采鋁土礦的,一經(jīng)查實(shí),要追究有關(guān)人員的責(zé)任。加強(qiáng)對礦權(quán)設(shè)置管理與資源的平衡,優(yōu)化資源配置。由礦產(chǎn)資源主管部門在對鋁土礦資源進(jìn)行全面核查,系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上,對鋁土礦資源和礦業(yè)權(quán)設(shè)置進(jìn)行合理規(guī)劃,綜合平衡。布點(diǎn)內(nèi)企業(yè)要根據(jù)建設(shè)規(guī)模及合理的生產(chǎn)周期,在項(xiàng)目建成投產(chǎn)前落實(shí)滿足5~10年生產(chǎn)需求的鋁土礦資源,并同步建設(shè)采用選礦D拜耳法工藝的選礦廠。
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,藍(lán)寶石則含有氧化鐵和氧化鈦而呈藍(lán)色。
2.在鋁礦的主成份鐵鋁氧石中,氧化鋁的含量高。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.鋁與空氣中的氧氣反應(yīng),生成一層致密的氧化鋁薄膜覆蓋在暴露于空氣中鋁表面。
4.鋁為電和熱的良導(dǎo)體。氧化鋁的晶體形態(tài)因?yàn)橛捕雀?,適合用作研磨材料及切割工具。
5.氧化鋁粉末常用作色層分析的媒介物。
6.2004年8月,在美國3M公司任職的科學(xué)家開發(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-Al2O3。γ-Al2O3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-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(diǎn)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(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。
α型氧化鋁
在α型氧化鋁的晶格中,氧離子為六方緊密堆積,Al3+對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.
工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)電解鋁的主要工藝過程是一個熔鹽電化學(xué)過程,用簡單的化學(xué)式可表示如下:
熔鹽電解
主反應(yīng):Al2O3+2C → 2Al+CO?↑+CO↑
陽極 960~990℃陰極
副反應(yīng):AlF3+C→Al+CF3
3NaFAlF3+C →Al+NaF+CF4+F2
NaF+C → Na+CF4
氧化鋁分為煅燒氧化鋁和普通工業(yè)氧化鋁,煅燒氧化鋁是生產(chǎn)仿古磚的原料,而工業(yè)氧化鋁則可用于生產(chǎn)微晶石,在傳統(tǒng)釉料中,氧化鋁常用作增白。由于仿古磚和微晶石受到了市場青睞,氧化鋁的用量也是逐年增長。
因此,氧化鋁陶瓷在陶瓷行業(yè)中應(yīng)運(yùn)而生--氧化鋁陶瓷是一種以Al?O?為主要原料,以剛玉為主晶相的陶瓷材料.因其具有機(jī)械強(qiáng)度高,硬度大,高頻介電損耗小,高溫絕緣電阻高,耐化學(xué)腐蝕性和導(dǎo)熱性良好等優(yōu)良綜合技術(shù)性能等優(yōu)勢。
據(jù)調(diào)研,國內(nèi)氧化鋁進(jìn)口量同比維持高位,主要受到進(jìn)口氧化鋁價(jià)格下跌影響。據(jù)統(tǒng)計(jì),澳大利亞作為國內(nèi)氧化鋁進(jìn)口主要來源國,其氧化鋁FOB均價(jià)在6月下跌7美元/噸至312美元/噸,而進(jìn)入7月之后,澳大利亞氧化鋁FOB下跌至305美元/噸,而至連云港氧化鋁CFR價(jià)格也跌至328美元/噸。