對(duì)資源能源的依賴度
隨著國(guó)內(nèi)外資源競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,適合氧化鋁工業(yè)發(fā)展的資源日漸,投資氧化鋁工業(yè)考慮項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)服務(wù)年限。
氧化鋁工業(yè)是資源、資金、技術(shù)密集型原材料產(chǎn)業(yè),因生產(chǎn)過(guò)程中要產(chǎn)生大量的尾礦和赤泥(至今未有較好的處理辦法添加到水泥原料中,產(chǎn)品也只能用于工業(yè)),對(duì)環(huán)境的影響非常大,鋁土礦作為資源,其保障程度直接制約著一個(gè)地區(qū)氧化鋁工業(yè)的總量與生存周期。因此,各級(jí)和有關(guān)部門,準(zhǔn)確把握氧化鋁工業(yè)的發(fā)展形勢(shì),資源與環(huán)境制約狀況和基本規(guī)律,按照總量控制的要求,嚴(yán)格控制新建氧化鋁項(xiàng)目,堅(jiān)決制止盲目發(fā)展和低水平重復(fù)建設(shè),努力實(shí)現(xiàn)氧化鋁工業(yè)發(fā)展與資源充分利用,優(yōu)化生態(tài)環(huán)境相統(tǒng)一。
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。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)。
(Al2O3·H?O和Al2O3·3H?O)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,獲得偏鋁酸鈉溶液;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”.
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(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.
電解氧化鋁
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:
熔鹽電解
主反應(yīng):Al2O3+2C → 2Al+CO?↑+CO↑
陽(yáng)極 960~990℃陰極
副反應(yīng):AlF3+C→Al+CF3
3NaFAlF3+C →Al+NaF+CF4+F2
NaF+C → Na+CF4