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以下好處:提高坯體密度、流動性、強度,提高二次莫來石生成量等,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,不開裂,不變形。
1904年世界氧化鋁產(chǎn)量僅為1000噸,1941年已達100萬噸。到1987年世界上有25個國的41個公司82家氧化鋁廠生產(chǎn)氧化鋁,已經(jīng)在生產(chǎn)著的和計劃投產(chǎn)的氧化鋁廠的總年產(chǎn)能為4300萬噸。主要的氧化鋁生產(chǎn)國有澳大利亞、美國、蘇聯(lián)、牙買加、日本、南斯拉夫、西德、法國、蘇里南和加拿大。國外生產(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,多年來國外氧化鋁生產(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;檢測分析、操作控制自動化等方面都取得了很大進展。
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,在電解過程中能夠很好的復(fù)蓋于電解質(zhì)結(jié)殼上,飛揚損失也較小。
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),過粗在電解質(zhì)中溶解速度慢,甚至沉淀;過細(xì)則容易飛揚損失。
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 粒級含量改變的百分?jǐn)?shù)。磨損系數(shù)是表征氧化鋁強度的一項物理指標(biāo)。
顆粒粒徑:粒徑越小,吸附容量越高,但粒徑越小,顆粒強度越低,影響其使用壽命。
(2)原水pH值:當(dāng)pH值大于5時,pH值越低,活性氧化鋁吸附容量越高。
(3)原水初始氟濃度:初始氟濃度越高,吸附容量較大。
(4)原水堿度:原水中重碳酸根濃度高,吸附容量將降低。
(5)氯離子和硫酸根離子。
(6)砷的影響:活性氧化鋁對水中的砷有吸附作用,砷在活性氧化鋁上的積聚造成對氟離子吸附容量的下降,且使再生時洗脫砷離子比較困難。
再生劑采用氫氧化鈉溶液,也可采用硫酸鋁溶液。氫氧化鈉再生劑的溶液濃度采用0.75%~1%,氫氧化鈉消耗量可按每去除1g氟化物所需8~10g固體氫氧化鈉計算,再生液用量為濾料體積的3~6倍。硫酸鋁再生劑的溶液濃度采用2~3%,硫酸鋁的消耗量可按每去除1g氟化物需60~80g固體硫酸鋁計算。
活性氧化鋁作為吸附劑的主要的工業(yè)應(yīng)用包括氣體干燥、液體干燥、水質(zhì)凈化、石油工業(yè)的選擇吸附以及色層分離工藝等。
由于活性氧化鋁對水有較強的親和力,因此在氣體干燥中得到了廣泛應(yīng)用。能夠用活性氧化鋁干燥的氣體主要有:乙炔、裂解氣、焦?fàn)t氣、氫氣、氧氣、空氣、乙烷、氯化氫、丙烷、氨氣、乙烯、硫化氫、丙烯、氬氣、甲烷、二氧化硫、二氧化碳、天然氣、氦氣、氮氣、氯氣等。由于活性氧化鋁吸附水時放出大量的熱,因此,應(yīng)用時要綜合干燥能力、干燥速度、換熱及再生方式等進行設(shè)計。
活性氧化鋁可以干燥的液體主要有:芳香烴類、高分子烯烴類、汽油、煤油、環(huán)己烷、丙烯、丁烯以及許多鹵化烴類等。這些液體與氧化鋁接觸時,二者不會發(fā)生反應(yīng)或聚合,同時,干燥的液體中不含有容易吸附在氧化鋁表面并且再生時不易去掉的組分。
在水質(zhì)凈化方面,活性氧化鋁除主要用于去除飲水中的氟化物外,對工業(yè)污水顏色及氣味的消除也很有效果。此外,活性氧化鋁在碳水化合物的回收和選擇性吸附及動力系統(tǒng)油的養(yǎng)護中也有普遍應(yīng)用。
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