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氧化铝粉的主要生产方法-拜耳法

  氧化铝粉又称煅烧a氧化铝粉、高温氧化铝粉,密度 3.9-4.0g/cm3, 熔点 2050℃、沸点 2980℃,不溶于水,氧化铝粉主要有 α氧化铝粉和 γ氧化铝粉两种变体。工业上可从铝矾土中提取. 铝矾土(Al2O3·H2O 和 Al2O3·3H2O)是铝在自然界存在的主要矿物,将其粉碎后用高温氢氧化钠溶液浸渍,获得铝酸钠溶液;过滤去掉残渣,将滤液降温并加入氢氧化铝晶体,经长时间搅拌,铝酸钠溶液会分解出氢氧化铝沉淀; 将沉淀分离出来洗净,再在1500℃ 的温度下煅烧,就得到α氧化铝粉。

  此方法是由奥地利科学家拜耳(K.J.Bayer)在 1888 年发明,时至今日仍是工业生产氧化铝的主要方法,人称“拜耳法”. 在α氧化铝的晶格中,氧离子为六方紧密堆积,Al3+对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心,晶格能很大,故熔点、沸点很高.α氧化铝不溶于水和酸,工业上也称铝氧,是制金属铝的基本原料;也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、 耐火管、 耐高温实验仪器; 还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等;高纯的 α 型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料;还用于生产现代大规模集成电路的板基. γ 型氧化铝是氢氧化铝在 140-150℃的低温环境下脱水制得, 工业上也叫活性氧化铝、铝胶.其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积,Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之 中.γ 型氧化铝不溶于水,能溶于强酸或强碱溶液,将它加热至 1200℃就全部转化为 a氧化铝粉.γ 型氧化铝是一种多孔性物质, 每克的内表面积高达数百平方米,活性高吸附能力强.工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒,耐压性好.在石油炼制和石油化工中是 常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体;在工业上是变压器油、透平油 的脱酸剂,还用于色层分析;在实验室是中性强干燥剂,其干燥能力 不亚于五氧化二磷,使用后在 175℃以下加热 6-8h 还能再生重复使 用. 目前世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产量的 90%以上,氧化铝大部分用于制金属铝,用作其它用途的不到 10%.

  


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