偏铝酸钠是一种强碱吗?
偏铝酸钠 化学式NaAlO2,白色、无臭、无味,熔点1650℃,呈强碱性的固体,高温熔融产物为白色粉末,溶于水,不溶于乙醇,在空气中易吸收水份和二氧化碳,水中溶解后易析出氢氧化铝沉淀,氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液也生成偏铝酸钠溶液。用作纺织品的媒染剂、纸的填料、水的净化剂等。可用氧化铝与固态氢氧化钠或碳酸钠共熔制得。
偏铝酸钠遇弱酸和少量的强酸生成白色的氢氧化铝沉淀,现象是有大量的白色沉淀生成,且最终沉淀的量不变。而遇到过量的强酸生成对应的铝盐,现象是先有白色沉淀生成,过一段时间后,白色沉淀的质量逐渐减小,最后消失。偏铝酸钠和碱不作用.因为它本身由于偏铝酸根离子水解,使得溶液显碱性,所以,它是不和碱作用的。
人教版教材中编写道:氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠溶液,而后来的山东科学技术出版社出版的化学教材(必修一)中,讲到铝和其金属材料一课中,说Al和NaOH和水反应生成Na[Al(OH)4]四羟基合铝酸钠。实际上,偏铝酸钠在水溶液中都是以Na[Al(OH)4]和形式存在,以前只不过是为了方便,把它简写成NaAlO2。但它的实际组成还是Na[Al(OH)4]。
建筑过程中,本品与水玻璃混合用于施工中的堵漏剂;造纸工业,本品与硫酸铝混合使用是一种良好的填充剂;本品可做净水剂助剂提高净水效果,能降低水的硬度和加快悬浮物固体的沉降。水泥施工,本品可做为水泥速凝剂,能够促使水泥快凝,是井下和快速施工,水泥要求快凝理想的添加剂;在石油、化工等行业中可作催化剂和催化载体的原料。生产高档白色涂料可作表面处理剂;另外本品在纺织、印染、制药、橡胶、洗衣粉、钢铁表面处理等生产中也有较广泛的应用。
偏铝酸钠确实是危险化学品
一般会贴有危险标识:R34(或者R35)
运输容器上应贴标识:C
【意即具有灼伤性---偏铝酸钠易水解,产生氢氧化钠,溶液有强碱性(PH12.3左右),具有腐蚀性特征。】
符号:GHS05
信号词:DANGER
危害声明:H290H314
危险品运输编码:UN 3260 8/PG 3
WGK Germany:1
危险类别码:35
安全说明:26-36/37/39-45
RTECS号:BD1600000
危险品标志:C
NaAlO2+HCl+H2O==Al(OH)3!+NaCl
Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O
中文名
偏铝酸钠、铝酸钠
外文名
Sodium aluminate
化学式
NaAlO2
式量
81.97(NaAlO2)
管制类型
不管制
CAS号
11138-49-1
危险性
无
综上,
1、你可以加大你管道的压力,提高流速,减少管道滞留时间;
2、二堵塞的管道可以用稀盐酸冲洗循环冲洗;
3、每次使用完成后用清水冲洗。
资料
国标编号 43002
CAS号 7440-23-5
分子式 Na
分子量 22.99
银白色柔软的轻金属,常温下质软如蜡蒸汽压 0.13kPa(440℃)熔点 97.8℃沸点892℃溶解性:不溶于煤油密度:相对密度(水=1)0.97稳定性:不稳定危险标记 10(遇湿易燃物品)主要用途:用于制造氰化钠、过氧化钠和多种化学药物或作还原剂
氧化钠和过氧化钠
1. 都是固态物,颜色不同.氧化钠是白色,过氧化钠是淡黄色
2. 氧化钠是典型的碱性氧化物,跟酸、酸性氧化物、水反应都符合碱性氧化物的通
4 高中化学无机物小结
3..过氧化钠不属于碱性氧化物。
过氧化钠与水反应
过氧化钠与二氧化碳反应 (用作供氧剂)
过氧化钠有漂白作用(强氧化性)
(三)氢氧化钠的性质
1. 白色固体,易潮解,溶解放热,强腐蚀性 (使用中注意安全)
2. 强碱,具有碱的通性: 跟酸中和跟酸性氧化物反应跟某些盐反应生成沉淀;跟铵盐反应生成氨气(实验中制取氨气用消石灰)
3. 氢氧化钠跟两性氧化物(Al2O3)反应;跟两性氢氧化物[Al(OH)3]反应
4. 氢氧化钠与金属铝反应生成氢气和偏铝酸钠.
5. *氢氧化钠跟单质硅反应生成氢气和硅酸钠
6. 腐蚀玻璃、陶瓷等硅酸盐制品,特别是熔融态的氢氧化钠强腐蚀性。(保存中注意避免在有玻璃塞、玻璃活塞的容器中时间过长;制甲烷时加生石灰的作用;熔化氢氧化钠的容器选择等)
7. 氢氧化钠跟氯气等非金属单质反应 (用NaOH溶液吸收残余氯气)
实验室制得的溴苯有红褐色,可用氢氧化钠除去。
*粘在试管上的硫可以用热的氢氧化钠溶液洗去。
8. 氢氧化钠跟无水醋酸钠反应(制甲烷)
9. 氢氧化钠跟苯酚反应(用于苯酚与苯等有机物的分离)(醇没有酸性,不与氢氧化钠反应)
αK与RP值的关系 :
aK是铝酸钠溶液中所含苛性碱与氧化铝的物质的量的比。
Rp是溶液中所含氧化铝与苛性碱的质量比。
两者相乘等与1.645,即是氧化铝分子量的大小除以苛性碱分子量大小的值。
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实验室提纯铝土矿中的氧化铝的方程式
2009-05-11 16:22
求实验室提纯铝土矿中的氧化铝的方程式 :
铝土矿中常含有少量的SiO2和Fe2O3,写出实验室由铝土矿制取纯净Al2O3时需加入的试剂和反应方程式:
加HCl溶液过量,过滤除去SiO2沉淀,方程式为Al2O3+6HCl→2AlCl3+3H2O,Fe2O3+6HCl→2FeCl3+3H2O
加NaOH溶液过量,过滤除去Fe(OH)3,方程式为4NaOH+AlCl3→NaAlO2+3NaCl+2H2O ,3NaOH+FeCl3→Fe(OH)3↓+3NaCl
通入CO2过量,过滤得到Al(OH)3,方程式为2NaAlO2+CO2+3H2O→2Al(OH)3↓+Na2CO3
煅烧Al(OH)3可以得到纯净的Al2O3,方程式为2Al(OH)3→Al2O3+3H2O↑
铝土矿的主要化学成分为Al2O3,一般为40%~70%质量分数,另含SiO2、Fe2O3、TiO2及少量CAO、MgO及微量Ga、V、P、V、Cr等。以Al2O3在矿物存在形态分为:三水铝石(Al2O3?3H2O),一水软铝石,一水硬铝石(分子式均为Al2O3.H2O)。评定铝土矿质量标准是铝硅比,生产要求该值不低于3~3.5。
等
从铝土矿制取Al2O3方法很多,目前工业上几乎采用碱法,又分为拜耳法、烧结法、联合法等三种:
Al2O3?3H2O(或Al2O3?H2O)+NaOH→(浸出/分解)NaAl(OH)4+赤泥→(晶种分解/蒸发、苛化)Al2(OH)3→(煅烧)Al2O3。
(一) 拜耳法:是典型的一种湿法冶金的方法,在氧化铝生产中占绝对优势。
工艺流程(如图)
原理如下:
实质是在不同条件下,控制反应向不同方向进行。其中关键工序是:
1 铝土矿的浸出——浸出母液的主要成份是NaOH
主要反应:
1)氧化铝 Al2O3?nH2O+2NaOH→2NaAlO2+nH2O
2)二氧化硅:SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O
2Na2SiO3+2NaAlO2+4H2O→Na2O?Al2O3?2SiO2?2H2O↓+4NaOH
3) 氧化铁:溶出的Fe2O3不与NaOH反应,以固相直接进入残渣,呈红色。
4) 二氧化钛:TiO2+2Ca(OH)2→2CaOTiO2?2H2O 直接进入赤泥中
5) 碳酸盐:主要有CaCO3+2NaOH→Na2CO3+Ca(OH)2
MgCO3+2NaOH→Na2CO3+Mg(OH)2
由铝土矿在NaOH溶液中高压溶出的Al2O3水合物进入溶液,SiO2、Fe2O3、TiO2及反应物留在赤泥中(赤泥为铝矿中其他成分与碱液发生作用后的产物),再借助机械方法使溶液与残渣分开,以达到Al2O3与杂质分离。
铝土矿浸出是利用由若干预热器、压煮器和自蒸发器依次串联成的压煮器组来连续作业完成的。(如图)
2 铝酸钠溶液的晶种分解
制成的铝酸钠溶液,其中Al2O3浓度为(145±5)g/l,且在低于100℃温度下不稳定。越接近30℃,过饱和度越大,若在30℃下加入Al(OH)3晶种,并不断机械搅拌,此时过饱和铝酸钠溶液就可自发水解,产出Al(OH)3。
NaAl2O3+2H2O→Al(OH)3↓+NaOH
这种溶液的苛性比值较高。种分母液经蒸发浓缩后,作为循环母液返回,溶出过程溶出下批铝土矿。
3 氢氧化铝的煅烧及分解
Al2O3?3H2O(225℃)→AlO3?H2O+2H2O
Al2O3?H2O(500-550℃)→γ-Al2O3+H2O
γ-Al2O3(900℃开始/1200℃维持)→α-AL2O3
在带冷却机的回转窑中进行,重油煤气作燃料,产物Al2O3或于管状机中冷却或送入车间直接电解。
4 母液的蒸发与苛化
生产过程因各种原因进入大量水分,会引起缩环母液浓度降低,需适时蒸发水分,保持母液浓度。
浸出过程中,高浓度的苛性钠与矿石中碳酸盐反应或空气中CO2反应,使 NaOH部分转化为Na2CO3或形成Na2CO3?H2O。均不能溶解Al2O3水合物,需转变为有用的NaOH,即利用石灰乳与其苛化反应生成NaOH溶液。
Na2CO3+Ca(OH)→2NaOH+CaCO3
(二)碱石灰烧结法生产Al2O3。适于处理铝硅比小于4的铝土矿 (如图)
1)实质:是铝土矿与足量Na2CO3、石灰配成炉料,在1200℃下烧结,生成可溶于水的铝酸钠(Na2O?Al2O3)。其中SiO2与碳生成不溶于水的原硅酸钙(2CaO?SiO2),用稀碱溶液浸入Na2O?Al2O3,与2CaO?SiO2分离。溶液脱S后通入CO2气体进行碳酸化分解,析出Al(OH)3及碳分母液,用过滤机将两者分离。氢氧化铝经洗涤后,最终送煅烧,分解成Al2O3。母液经蒸发浓缩,用于配料处理循环使用。
2)工艺为:生料烧结,熟料溶化,铝酸钠液脱硅,碳酸化分解。
8、工业制备铝一般是从铝土矿(主要成分是Al2O3,含有Fe2O3杂质)中得到纯净的是Al2O3,然后电解是Al2O3得到铝。下图是从铝土矿中提纯是Al2O3的简单示意图。其中牵涉到的一个反应是:2NaAlO2+CO2+3H2O=Na2CO3+2Al(OH)3↓
(1)写出图示中(1)的实验操作是过滤;图示中(2)加入的试剂Ca(OH)2。
(2)试推断物质(写化学式)B NaAlO2;C Fe2O3;H CaCO3;F Al2O3。
(3)写出化学方程式:
①Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
②Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+ 2NaOH
③2Al(OH)3 Al2O3+3H2O
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电解铝的生成公式
2009-05-11 16:19
题:用电解生氧化铝的方法制取单质铝的化学方程式为:2Al2O3==通电4Al+3O2↑,电解10t氧化铝最多可产多少吨铝?
设可生产xt铝。
2Al2O3==通电4Al+3O2↑
204-------108
10--------x
204/10=108/x
x=5.294
即电解10t氧化铝最多可生5.294吨铝。
类别:氧化铝制取工 | 评论(1) | 浏览(221 )
氧化铝性质
2009-05-11 16:08
氧化铝通常称为“铝氧”,是一种白色粉状物,属共价化合物,熔点为2050℃,沸点为3000℃,真密度为3.6g/cm3。
它的流动性好,不溶于水,能溶解在熔融的冰晶石中。它是铝电解生产的中的主要原料。
名称 氧化铝刚玉白玉红宝石蓝宝石刚玉粉corundum
化学式 Al2O3
外观 白色晶状粉末或固体
物理属性
式量 101.96 amu
熔点 2303 K
沸点 3250 K
密度 3.97 kg/m..
晶体结构 三方晶系 (hex)
热化学属性
ΔfH0liquid ?1620.57 kJ/mol
ΔfH0solid ?1675.69 kJ/mol
S0liquid, 1 bar 67.24 J/mol?K
S0solid 50.9 J/mol?K
氧化铝表面积研究是非常重要的,氧化铝表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的,国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测,现在国内也被淘汰了。目前国内外比表面积测试统一采用多点BET法,国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的,请参看我国国家标准(GB/T 19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作,由于样品吸附能力的不同,有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间,如果测试过程没有实现完全自动化,那测试人员就时刻都不能离开,并且要高度集中,观察仪表盘,操控旋钮,稍不留神就会导致测试过程的失败,这会浪费测试人员很多的宝贵时间。F-Sorb 2400比表面积分析仪是真正能够实现BET法检测功能的仪器(兼备直接对比法),更重要的F-Sorb 2400比表面积分析仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备,其测试结果与国际一致性很高,稳定性也很好,同时减少人为误差,提高测试结果精确性。
安全性
食入 低危险
吸入 可能造成刺激或肺部伤害
皮肤 低危险
眼睛 低危险
在没有特别注明的情况下,使用SI单位和标准气温和气压。
氧化铝是铝和氧的化合物,分子式为Al2O3。在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。
应急处理
隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。避免扬尘,小心扫起,置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。
制备
强热氢氧化铝,可得无定形之白色氧化铝粉末。 2Al(OH) 3 → Al 2 O 3 +3H 2 O
用途
1. 红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝,因为其它杂质而呈现不同的色泽。红宝石含有氧化铬而呈红色,蓝宝石则含有氧化铁及氧化钛而呈蓝色。
2. 在铝矿的主成份铁铝氧石中,氧化铝的含量最高。工业上,铁铝氧石经由Bayer process纯化为氧化铝,再由Hall-Heroult process转变为铝金属。
3. 氧化铝是金属铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的金属铝极易与空气中的氧气反应,生成一层薄的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。这层氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理(阳极防腐)的处理过程得到加强。
4. 铝为电和热的良导体。铝的晶体形态金刚砂因为硬度高,适合用作研磨材料及切割工具。
5. 氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。
6. 2004年8月,在美国3M公司任职的科学家开发出以铝及稀土元素化合成的合金制造出称为transparent alumina的强化玻璃。
资料刚玉粉硬度大可用作磨料,抛光粉,高温烧结的氧化铝,称人造刚玉或人造宝石,可制机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝也用作高温耐火材料,制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等,氧化铝也是炼铝的原料。煅烧氢氧化铝可制得γ-Al2O3。γ-Al2O3具有强吸附力和催化活性,可做吸附剂和催化剂。刚玉主要成分α-Al2O3。桶状或锥状的三方晶体。有玻璃光泽或金刚光泽。密度为3.9~4.1g/cm3,硬度9,熔点2000±15℃。不溶于水,也不溶于酸和碱。耐高温。无色透明者称白玉,含微量三价铬的显红色称红宝石;含二价铁、三价铁或四价钛的显蓝色称蓝宝石;含少量四氧化三铁的显暗灰色、暗黑色称刚玉粉。可用做精密仪器的轴承,钟表的钻石、砂轮、抛光剂、耐火材料和电的绝缘体。色彩艳丽的可做装饰用宝石。人造红宝石单晶可制激光器的材料。除天然矿产外,可用氢氧焰熔化氢氧化铝制取。
氧化铝化学式Al2O3,分子量101.96。矾土的主要成分。白色粉末。具有不同晶型,常见的是α-Al2O3和γ-Al2O3。自然界中的刚玉为α-Al2O3,六方紧密堆积晶体,α-Al2O3的熔点2015±15℃,密度3.965g/cm3,硬度8.8,不溶于水、酸或碱。γ-Al2O3属立方紧密堆积晶体,不溶于水,但能溶于酸和碱,是典型的两性氧化物。
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
氧化铝制备及应用:
1、α型晶体结构为主体的氧化铝被膜制造方法、α型晶体结构为主体的氧化铝被膜和含该被膜
2、α型氧化铝粉末的制造方法
3、α-氧化铝粉末的制造方法及其由该方法得到的α-氧化铝粉末
4、α-氧化铝粉末及其生产方法
5、α-氧化铝粉末及其制造方法
6、α-氧化铝及其制造方法
7、α-氧化铝粒料的制备方法
8、α-氧化铝纳米粉的制备方法
9、α-氧化铝细粉及其制造方法
10、α一氧化铝粉末的制造方法
11、β-氧化铝的制备方法
12、γ-氧化铝的制备方法
13、θ-氧化铝就地涂覆的整体式催化剂载体
14、拜尔法联合生产氧化铝和铝酸钙水泥的方法
15、拜尔法生产氧化铝过程中红泥水悬浮液的流体化工艺
铝在空气中燃烧和氧结合生成氧化铝,化学方程式可写为 △
2Al+3O===Al2O3
CAS No.: 1344-28-1
EINECS 登录号: 215-691-6
什么是氧化铝
纯净的氧化铝是白色无定形粉末,俗称矾土,密度3.9-4.0g/cm3,熔点2050℃、沸点2980℃,不溶于水,氧化铝主要有α型和γ型两种变体,工业上可从铝土矿中提取.
铝土矿(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,铝酸钠溶液会分解析出氢氧化铝沉淀;将沉淀分离出来洗净,再在950-1200℃的温度下煅烧,就得到α型氧化铝粉末,母液可循环利用.此法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型氧化铝的晶格中,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型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α型氧化铝.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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编辑
氧化铝(Al2O3)是一种高硬度的化合物,熔点为2054℃,沸点为2980℃,常用于制造耐火材料。工业Al2O3是由铝矾土(Al2O3▪3H2O)和硬水铝石制备的,对于纯度要求高的Al2O3,一般用化学方法制备。[1]
Al2O3有许多同质异晶体,目前已知的有10多种,主要有3种晶型,即γ-Al2O3、β-Al2O3、α-Al2O3(刚玉)。其中结构不同性质也不同,在1300℃以上的高温时几乎完全转化为α-Al2O3。[1]
中文名
氧化铝
英文名
Aluminium oxide/Aluminum oxide
别称
三氧化二铝、刚玉、矾土、铝氧
化学式
Al₂O₃
分子量
101.96
CAS登录号
1344-28-1
EINECS登录号
215-691-6
熔点
2054ºC
沸点
2980ºC
水溶性
不溶于水,易溶于碱和酸
密度
3.5-3.9g/cm3
外观
白色无定形粉状物
应用
用作分析试剂、吸附剂等
管制
该品不受限制
晶格常数
a=0.514nm
晶体结构
O2-离子按六方精密堆积排列
晶体类型
离子型
目录
1 发展
2 基本信息
3 质检指标
4 主要成分
5 化学性质:
6 物理性质:
7 安全性
8 工业概况
9 主要用途
▪ 总述
▪ 陶瓷作用
▪ 主要应用
10 主要作用
▪ 媒介物
▪ 制造强化玻璃
▪ 铝土矿
11 适用情况
12 企业发展
▪ 概括
▪ 贸易
▪ 制作工艺
发展
编辑
氧化铝
数据显示中国是全球最大的氧化铝生产国,2010年全球氧化铝产量为5635.50万吨,中国氧化铝产量达2895.50万吨,同比增长20.14%,占全球比重为51.38%。2010年中国氧化铝表观消费量达到了3321万吨,年增长率为14.05%,净进口426万吨,铝土矿进口量达3019万吨,对外依存度为39.71%,氧化铝对外依存度达47.26%。
随着我国电解铝、陶瓷、医药、电子、机械等行业的快速发展,市场对氧化铝需求量仍有较大的增长空间,氧化铝产量将会不断增长。结合2005-2010年中国氧化铝产量数据,预计2011年中国氧化铝产量将达到3300万吨,增长率为14%,2012年将在2011年的基础上继续增长,产量将超过3800万吨。
另外,鉴于中国的在建施工面积按年计持续大幅增长,且由于不断推行城镇化,未来铝业前景非常乐观。预计2011年中国氧化铝需求同比增长15%至3819万吨,2012年氧化铝需求将达到4200万吨,同比增长10%。
基本信息
编辑
分子结构图
性状:难溶于水的白色固体,无臭、无味、质极硬,易吸潮而不潮解(灼烧过的不吸湿)。两性氧化物,能溶于无机酸和碱性溶液中,几乎不溶于水及非极性有机溶剂;相对密度(d204)4.0;熔点2050℃。
储存:密封干燥保存。SCRC100009
用途:用作分析试剂、有机溶剂的脱水、吸附剂、有机反应催化剂、研磨剂、抛光剂、冶炼铝的原料、耐火材料。[2]
质检指标
编辑
水中溶解物,% ≤0.5
硅酸盐(SiO₃) 合格
碱金属及碱土金属,% ≤0.50
重金属(以Pb计),% ≤0.005
氯化物(Cl),% ≤0.01
硫酸盐(SO₄),% ≤0.05
灼烧失量,% ≤5.0
铁(Fe),% ≤0.01
主要成分
编辑
氧化铝含有元素铝和氧。若将铝矾土原料经过化学处理,除去硅、铁、钛等的氧化物而制得的产物是纯度很高的氧化铝原料,Al₂O₃含量一般在99%以上。矿相是由40%~76%的γ- Al₂O₃和24%~60%的α- Al₂O₃组成。γ- Al₂O₃于950~1200℃可转变为α- Al₂O₃(刚玉),同时发生显著的体积收缩。
化学性质:
编辑
和酸反应:
Al₂O₃ + 6HCl == 2AlCl₃ + 3H₂O
Al₂O₃ + 6H+ == 2Al3+ + 3H₂O
和熔融的碱反应:
Al₂O₃ + 2NaOH(熔融) == 2NaAlO₂(偏铝酸钠) + H₂O
和碱溶液反应:
Al₂O₃ + 2NaOH +3H₂O = 2NaAl(OH)4(四羟基合铝酸钠)
总结
是典型的两性氧化物(两性偏碱)。
变体
Al₂O₃有多种变体,常见的是α,γ形都是白色晶体
自然界中的刚玉是α形属于六方最密堆积,熔点,硬度高,不溶于酸碱耐腐蚀,绝缘性好
将氢氧化铝与偏氢氧化铝或铝铵矾在723K共热可得γ形,不溶于水,但吸水性很强,有强吸附能力与催化活性
β形有离子传导能力,允许Na+通过
物理性质:
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InChI=1/Al.2O/rAlO₂/c2-1-3
式量:101.96 amu
熔点:2303 K
沸点:3250 K
真密度:3.97 g/cm3
松装密度:0.85 g/mL(325目~0)0.9 g/mL(120目~325目)
晶体结构:三方晶系 (hex)
溶解性:常温下不溶于水
导电性:常温状态下不导电
Al₂O₃是离子晶体
热化学属性:
ΔfH0liquid 1620.57 kJ/mol
ΔfH0solid 1675.69 kJ/mol
S0liquid,1 bar 67.24 J/mol·K
S0solid 50.9 J/mol·K
安全性
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食入 :低危险,易造成老年痴呆,对小孩智力有损害
吸入 :可能造成刺激或肺部伤害
皮肤 :低危险
眼睛 :低危险
在没有特别注明的情况下,使用SI单位和标准气温和气压。
氧化铝是铝和氧的化合物,化学式为Al₂O₃。在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。
工业概况
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中国具有较丰富的铝土矿资源,迄今已探明保守储量23亿吨,位居世界第4,具备发展氧化铝工业的资源条件。据2004年以来的不完全统计,国内已公布的氧化铝投资项目达27个,测算总规模达1604.1万吨。即使不考虑利用国外铝土矿资源和到海外投资办厂的项目,总规模也达到2814.1万吨。2006年底,中铝公司氧化铝生产952万吨,除已公布在建的氧化铝规模外,全国还有拟建氧化铝总规模1992万吨接近国外所有拟建(扩建)氧化铝项目的总和。氧化铝工业的迅速发展不同于以往的低水平重复建设,而是上规模、高水平,优化了结构,极大地提升了中国氧化铝工业整体水平和竞争力。但是,如果这种投资热继续无序膨胀,势必造成产品相对过剩。
中国氧化铝企业达40多家,已建和在建产能达4350多万吨/年,其中处理国内铝土矿的产能为3250万吨/年。2010年全国氧化铝产量2896万吨,是世界第一大氧化铝生产国。
投资氧化铝工业的风险性与电解铝等其他行业在以下方面又有所不同:
工艺技术相对复杂
通常情况下,项目从设计,开工到形成产能需要2~3年时间左右的时间,投入高,风险较高。
市场价格跌宕起伏
而供求双方的信息不对称又进一步加剧了氧化铝价格起伏不定的局势,进而将影响氧化铝项目的投资收益。
需要许多技术工人
在项目试车、投产和日后生产组织管理等方面,需要一大批精通氧化铝工艺技术和具有实践经验的老专家和技术工人。
对资源能源的依赖度
随着国内外资源竞争日趋激烈,适合氧化铝工业发展的优质资源日渐稀缺,投资氧化铝工业必须考虑项目的经济服务年限。
建议
针对氧化铝工业发展迅速,避免电解铝行业所出现的无序膨胀问题,有以下5点建议:
控制氧化铝建设总规模
氧化铝工业是资源、资金、技术密集型原材料产业,因生产过程中要产生大量的尾矿和赤泥(至今未有较好的处理办法添加到水泥原料中,产品也只能用于工业),对环境的影响非常大,铝土矿作为不可再生资源, 其保障程度直接制约着一个地区氧化铝工业的总量与生存周期。因此,各级政府和有关部门,必须准确把握氧化铝工业的发展形势,资源与环境制约状况和基本规律,按照总量控制的要求,严格控制新建氧化铝项目,坚决制止盲目发展和低水平重复建设,努力实现氧化铝工业发展与资源充分利用,优化生态环境相统一。
优化氧化铝工业布局
矿产资源主管部门要对铝土矿存量资源进行全面核查,推进铝土矿资源勘查工作,在资源储量有较大幅度提高的情况下,发展计划部门视情况增加布点或同意扩大布点内企业的产能规模。对未经同意在规划布点外拟建氧化铝项目,省环境保护部门不予安排环保评价,擅自建设的必须停止。未经同意不在规划布局内建设的氧化铝项目以及自备电厂,将实行惩罚性电价。
严格发展的经济规模
新建氧化铝项目必须采用国内研究开发的选矿?D拜耳法工艺并同步建设选矿厂。严禁采用烧结法、混联法等落后工艺的氧化铝项目上马。新建氧化铝项目的单线规模应达到30万吨以上,单线达不到30万吨合理经济规模的氧化铝项目一律不准建设。已建工艺落后,造成污染的小氧化铝厂要限期转产或关闭。
优化资源配置
按照《矿产资源法》,由矿产资源管理部门对铝土矿资源进行统一管理,未经矿产资源主管部门批准,各地不得自行批准开采铝土矿。对违规批准和擅自开采铝土矿的,一经查实,要追究有关人员的责任。加强对矿权设置管理与资源的平衡,优化资源配置。由矿产资源主管部门在对铝土矿资源进行全面核查,系统分析的基础上,对铝土矿资源和矿业权设置进行合理规划,综合平衡。布点内企业要根据建设规模及合理的生产周期,在项目建成投产前必须落实满足5~10年生产需求的铝土矿资源,并同步建设采用选矿?D拜耳法工艺的选矿厂。
选矿拜耳法生产氧化铝
选矿拜耳法与国内现行的主要生产方法比较,建设投资节省15%~20%,生产成本降低10%,能耗降低 50%。采用选矿拜耳法处理高品位铝土矿(A/S=10以上)与常规拜耳法厂比较,工艺流程相似,其各项主要生产能耗指标基本相当。因此,采用选矿拜耳法生产氧化铝,处理中国中等品位一水硬铝石型铝土矿生产氧化铝,经济效益和社会效益显著,是解决中国氧化铝工业发展的重要途径。
整体看来,2005年中国铝及其化合物工业发展问题不少。电解铝行业的投资建设在2004年的宏观调控中受到了抑制,但铝工业的投资热点又转向了产业链的上下游D氧化铝和铝加工业。
主要用途
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总述
红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝,因为其它杂质而呈现不同的色泽,蓝宝石则含有氧化铁和氧化钛而呈蓝色。
⒉ 在铝矿的主成份铁铝氧石中,氧化铝的含量最高。工业上,铁铝氧石经由Bayer process纯化为氧化铝,再由Hall-Heroult process转变为铝金属。
⒊ 铝与空气中的氧气反应,生成一层致密的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。
⒋ 铝为电和热的良导体。氧化铝的晶体形态因为硬度高,适合用作研磨材料及切割工具。
⒌ 氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。
⒍ 2004年8月,在美国3M公司任职的科学家开发出以铝及稀土元素化合成的合金制造出称为transparent alumina的强化玻璃。
资料:刚玉粉硬度大可用作磨料,抛光粉,高温烧结的氧化铝,称人造刚玉或人造宝石,可制机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝也用作高温耐火材料,制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等,氧化铝也是炼铝的原料。煅烧氢氧化铝可制得γ-Al₂O₃。γ-Al₂O₃具有强吸附力和催化活性,可做吸附剂和催化剂。刚玉主要成分α-Al₂O₃。桶状或锥状的三方晶体。有玻璃光泽或金刚光泽。密度为3.9~4.1g/cm3,硬度9,熔点2000±15℃。不溶于水,也不溶于酸和碱。耐高温。无色透明者称白玉,含微量三价铬的显红色称红宝石;含二价铁、三价铁或四价钛的显蓝色称蓝宝石;含少量四氧化三铁的显暗灰色、暗黑色称刚玉粉。可用做精密仪器的轴承,钟表的钻石、砂轮、抛光剂、耐火材料和电的绝缘体。色彩艳丽的可做装饰用宝石。人造红宝石单晶可制激光器的材料。除天然矿产外,可用氢氧焰熔化氢氧化铝制取。
氧化铝化学式Al₂O₃,分子量101.96。矾土的主要成分。白色粉末。具有不同晶型,常见的是α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃。自然界中的刚玉为α-Al₂O₃,六方紧密堆积晶体,α-Al₂O₃的熔点2015±15℃,密度3.965g/cm3,硬度8.8,不溶于水、酸或碱。γ-Al₂O₃属立方紧密堆积晶体,不溶于水,但能溶于酸和碱。
陶瓷作用
氧化铝分为煅烧氧化铝和普通工业氧化铝,煅烧氧化铝是生产仿古砖的必备原料,而工业氧化铝则可用于生产微晶石,在传统釉料中,氧化铝常用作增白。由于仿古砖和微晶石受到了市场青睐,氧化铝的用量也是逐年增长。
因此,氧化铝陶瓷在陶瓷行业中应运而生--氧化铝陶瓷是一种以Al₂O₃为主要原料,以刚玉为主晶相的陶瓷材料.因其具有机械强度高,硬度大,高频介电损耗小,高温绝缘电阻高,耐化学腐蚀性和导热性良好等优良综合技术性能等优势。
主要应用
⒈α型晶体结构为主体的氧化铝薄膜制造方法、α型晶体结构为主体的氧化铝薄膜和含该薄膜
⒉α型氧化铝粉末的制造方法
⒊α-氧化铝粉末的制造方法及其由该方法得到的α-氧化铝粉末
⒋α-氧化铝粉末及其生产方法
⒌α-氧化铝粉末及其制造方法
⒍α-氧化铝及其制造方法
⒎α-氧化铝粒料的制备方法
⒏α-氧化铝纳米粉的制备方法
⒐α-氧化铝细粉及其制造方法
⒑α一氧化铝粉末的制造方法
⒒β-氧化铝的制备方法
⒓γ-氧化铝的制备方法
⒔θ-氧化铝就地涂覆的整体式催化剂载体
⒕拜尔法联合生产氧化铝和铝酸钙水泥的方法
⒖拜尔法生产氧化铝过程中红泥水悬浮液的流体化工艺
铝在空气中燃烧和氧结合生成氧化铝,化学方程式可写为 △
4Al+3O₂=点燃==2Al₂O₃
主要作用
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媒介物
氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。
制造强化玻璃
资料:刚玉粉硬度大可用作磨料,抛光粉,高温烧结的氧化铝,称人造刚玉或人造宝石,可制机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝也用作高温耐火材料,制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等,氧化铝也是炼铝的原料。煅烧氢氧化铝可制得γ-Al₂O₃。γ-Al₂O₃具有强吸附力和催化活性,可做吸附剂和催化剂。刚玉主要成分α-Al₂O₃。桶状或锥状的三方晶体。有玻璃光泽或金刚光泽。密度为3.9~4.1g/cm3,硬度9,熔点2000±15℃。不溶于水,也不溶于酸和碱。耐高温。无色透明者称白玉,含微量三价铬的显红色称红宝石;含二价铁、三价铁或四价钛的显蓝色称蓝宝石;含少量四氧化三铁的显暗灰色、暗黑色称刚玉粉。可用做精密仪器的轴承,钟表的钻石、砂轮、抛光剂、耐火材料和电的绝缘体。色彩艳丽的可做装饰用宝石。人造红宝石单晶可制激光器的材料。除天然矿产外,可用氢氧焰熔化氢氧化铝制取。
氧化铝是金属铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的金属铝极易与空气中的氧气反应,生成一层薄的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理(阳极防腐)的处理过程得到加强。
铝土矿
(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,获得偏铝酸钠溶液;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,铝酸钠溶液会分解析出氢氧化铝沉淀;将沉淀分离出来洗净,再在950-1200℃的温度下煅烧,就得到α型氧化铝粉末,母液可循环利用.此法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”.
α型氧化铝
在α型氧化铝的晶格中,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型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
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α型氧化铝.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。
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%。
电解氧化铝
工业化大规模生产电解铝的主要工艺过程是一个熔盐电化学过程,用简单的化学式可表示如下:
熔盐电解
主反应:Al₂O₃+2C ——————→ 2Al+CO₂↑+CO↑ ⑴
阳极 960~990℃阴极
副反应:AlF₃+C→Al+CF₃ ⑵
3NaFAlF₃+C →Al+NaF+CF₄+F₂ ⑶
NaF+C → Na+CF₄ ⑷
β型氧化铝
还有一种β-Al₂O₃,它有离子传导能力(允许Na通过),以β-铝矾土为电解质制成钠-硫蓄电池。由于这种蓄电池单位重量的蓄电量大,能进行大电流放电,因而具有广阔的应用前景。这种电池负极为熔融钠,正极为多硫化钠(Na₂Sx),电解质为β-铝矾土(钠离子导体)
这种蓄电池使用温度范围可达620~680K,其蓄电量为铅蓄电池蓄电量的3~5倍。用β-Al₂O₃陶瓷做电解食盐水的隔膜生产烧碱,有产品纯度高,公害小的特点。
磨料氧化铝
氧化铝适用于多种干湿处理工艺,可将任何工件的粗糙表面打磨精细,
是最经济实惠的磨料之一。这种尖锐有菱角的人工合成磨料具有仅次于金刚石的硬度,尤其适合对铁质污染有严格要求时使用。用于最粗糙的切割,也可制成卵石形对尺寸精密的工件进行处理,来达到极低的粗糙度。由于它的高密度、尖锐、菱 角结构,因此它是目前最快速的切割磨料之一。
氧化铝通过电熔高质矾土矿来制造棕刚玉的,而高质铝酸盐用来生产粉刚玉和白刚玉。它们的天然晶体结构使其硬度高,切割性能快。同时它们经常用作固结磨具和涂附磨具的原料。
氧化铝可多次循环利用,循环次数和材料等级及具体工艺过程有关,大多数标准磨料喷砂设备均可使用。
适用工业范围:航空航天业、汽车业、消费品加工、铸造/压铸、OEM分销商、半导体工业等不同领域。
适用工艺范围:表面电镀、油漆,上釉和涂装聚四氟乙烯前的预处理;铝和合金制品去毛刺,去锅垢;模具清理;金属喷砂前预处理;干磨和湿磨;精密光学折射;矿物质,金属,玻璃和晶体的研磨;玻璃雕刻和油漆添加剂。
活性氧化铝
技术指标
活性氧化铝外观:活性氧化铝为白色球状多孔性颗粒,粒度均匀,表面光滑,机械强度大,吸湿性强,吸水后不胀不裂保持原状,无毒、无臭、不溶于水、乙醇,对氟有很强的吸附性,主要用于高氟地区饮用水的除氟。
活性氧化铝对气体、水蒸气和某些液体的水分有选择吸附本领。吸附饱和后可在约175-315℃加热除去水而复活。吸附和复活可进行多次。除用作干燥剂外,还可从污染的氧、氢、二氧化碳、天然气等中吸附润滑油的蒸气。并可用作催化剂和催化剂载体和色层分析载体。
活性氧化铝在一定的操作条件和再生条件下,该产品的干燥深度高达露点温度-70度以下。
适用情况
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本产品可用作高氟饮水的除氟剂(除氟容量大)、烷基苯生产中循环烷烃的脱氟剂、变压器油的脱酸再生剂、用作制氧工业、纺织工业、电子行业气体干燥,自动化仪表风的干燥以及在化肥、石油化工干燥等行业作干燥剂、净化剂(露点可达-40度)、在空分行业变压吸附露点可达-55度。是一种微量水深度干燥的高效干燥剂。非常适用于无热再生装置。
⒈ 纳米氧化铝浆料XZ-L14外观白色粉末。
⒉ 纳米氧化铝XZ-L14晶相&alpha相。
⒊ 纳米氧化铝XZ-L14含量% 大于99.9%。
⒋ 纳米氧化铝XZ-L14平均粒度(nm) 20±5。
企业发展
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概括
当能源价格不断攀升之时,世界各大铝业公司开始把建设铝业生产基地的目光转向电价低廉的中东和非洲。通过降低左右生产成本的电费,确保铝业生产的价格竞争力,成为世界各大铝业公司的着眼点。从国内政策面上分析,国家产业政策给铝行业定位在满足国内需求上,且在对高精尖产品和低技术含量产品在政策上将会有区别。因此,上下游铝企业对于行业所出现的政策性和结构性拐点,应着眼于内销市场,扩大铝在国内市场的应用;扩大铝应用领域,提高铝应用的附加值、提升技术含量。另外,铝生产企业应该多关注相关行业和下游行业发展的动向,特别是掌握交通运输、电力、包装、家电等行业发展趋势,同时加大技术攻关和科技投入。
贸易
据调研,国内氧化铝进口量同比维持高位,主要受到进口氧化铝价格下跌影响。据统计,澳大利亚作为国内氧化铝进口主要来源国,其氧化铝FOB均价在6月下跌7美元/吨至312美元/吨,而进入7月之后,澳大利亚氧化铝FOB下跌至305美元/吨,而至连云港氧化铝CFR价格也跌至328美元/吨。
制作工艺
如果我们在生产过程中要减少氧化铝消耗,那么就必须注意下面的技巧方法:
⒈控制好氧化铝粒度不应过细,最好是砂状氧化铝,下料时阳极上封料要减少飞扬,加工时应关好窗户;
⒉换阳极时旧极上的料要扒净,残极上的氧化铝要清理干净;
⒊控制好沉淀,防止沉淀过多和沉淀变硬;
⒋生产过程中如果用到夹子,最好选用耐强酸碱的PP全塑料夹子,避免夹子腐蚀氧化造成污染。
产品参数
方程式:Al₂O₃
熔点:2050℃
99.995%高纯氧化铝系列主要用于LED人造蓝宝石晶体,高级陶瓷,PDP荧光粉及一些高性能材料。作为蓝宝石晶体原料,根据不同的要求可提供粉体,颗粒,块状或者柱状等类型。
99.99%高纯氧化铝系列主要用于高压钠灯,新型发光材料,特殊陶瓷,高级涂层,三基色,催化剂及一些高性能材料。
以下是作为粉体的技术指标:
牌号
晶型
纯度
(%)≥
粒径
d50(μm)
比表面(m2/g)
松装密度(g/cm3)
杂质
(ppm)≤
k
Na
Ca
Mg
Fe
Si
Ti
Cu
4N5G
γ-Al₂O₃
99.995
35-45
70-120
0.60-0.70
2
10
3
1
3
10
1
1
4N5A
α-Al₂O₃
99.995
45-55
2-10
0.75-0.85
2
10
3
1
3
10
1
1
4NG
γ- Al₂O₃
99.99
0.1-0.6
≥100
0.10-0.18
3
6
8
2
5
15
2
3
4NA
α- Al₂O₃
99.99
0.4-0.8
≥5
0.25-0.32
3
5
7
2
5
15
2
3
气相法三氧化二铝
气相法三氧化二铝是采用气相法二氧化硅类似气相法工艺制得的BET表面积为100±15粒径为13纳米的三氧化二铝。CAS NO:1344-28-1。
硫磺别名硫、胶体硫、硫黄块。外观为淡黄色脆性结晶或粉末,有特殊臭味。分子量为32.06,蒸汽压是0.13kPa,闪点为207℃,熔点为119℃,沸点为444.6℃,相对密度(水=1)为2.0。硫磺不溶于水,微溶于乙醇、醚,易溶于二硫化碳。作为易燃固体,硫磺主要用于制造染料、农药、火柴、火药、橡胶、人造丝等。
2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,铝生产过程在一类致癌物清单中。
中文名
铝
外文名
Aluminium
化学式
Al
CAS登录号
7429-90-5
熔点
660 ℃
发展历史
铝(Aluminium)的英文名出自古罗马语alumen(明矾),即硫酸复盐KAl(SO4)2·12H2O。史前时代,人类已经使用含铝化合物的黏土(Al2O3·2SiO2·2H2O)制成陶器。铝在地壳中的含量仅次于氧和硅,位列第三。但是由于铝化合物的氧化性很弱,铝不易从其化合物中被还原出来,因而迟迟不能分离出金属铝。
1746年德国人波特(J.H.Pott)从明矾制得一种氧化物,即氧化铝。18世纪法国的拉瓦锡(A.L.Lavoisier)认为这是一种未知金属的氧化物,它与氧的亲和力极大,以致不可能用碳和当时已知的其他还原剂将它还原出来。1807年英国人戴维(H.Davy)试图电解熔融的氧化铝以取得金属,没有成功,1809年他将这种想象中的金属命名为alumium,后来改为aluminium。1825年丹麦人奥斯忒(H.C.Oersted)用钾汞齐还原无水氯化铝,第一次得到几毫克金属铝,指出它具有与锡相同的颜色和光泽。1827年德国沃勒(F.W?hler)用钾还原无水氯化铝得到少量金属粉末。1845年他用氯化铝气体通过熔融金属钾的表面,得到一些铝珠,每颗重约10~15毫克,从而对铝的密度和延展性作了初步测定,指出铝的熔点不高。1854年法国德维尔(S.C.Deville)用钠代替钾还原NaAlCl4络合盐,制得金属铝。同年建厂,生产出一些铝制头盔、餐具和玩具[4]。
在以后的一段时期里,铝是帝王贵族们享用的珍宝,当时铝的价格接近黄金。法国皇帝拿破仑三世在宴会上使用过铝制叉子;泰国国王使用过铝制表链。1855年在巴黎博览会上,它与王冠上的宝石一起展出,标签上注明“来自黏土的白银”。1889年,门捷列夫还曾得到伦敦化学会赠送的铝合金制成的花瓶和杯子。到19世纪末,铝的价格发生了成千倍的跌落。首先是由于19世纪70年代西门子改进了发电机后,有了廉价的电力;其次是由于法国的Heroult和美国的C.M.Hall于1886年分别发展了将氧化铝溶解在冰晶石(Na3AlF6)中电解的方法。当时他们都是22岁。这项创举使铝以大规模生产,奠定了今天世界电解铝的工业方法。1888年在美国匹兹堡建立第一家电解铝厂,铝的生产从此进入新的阶段。1956年世界铝产量开始超过铜而居有色金属的首位。铝的价格在常用有色金属中按体积计是比较便宜的。[1]
2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,铝生产过程在一类致癌物清单中。
2018年7月30日,一个国际研究团队说,他们首次在宇宙中明确探测到一种放射性分子(氟化铝,包含铝的放射性同位素“铝-26”),且这种分子可能是因两颗恒星相撞而“飞溅”到星际空间的。[2]
含量分布
铝在地壳中含量仅次于氧和硅,含量8.3%,居第三位,是地壳中含量最丰富的金属元素,其蕴藏量在金属中居第2位。在金属品种中,仅次于钢铁,为第二大类金属。主要以铝硅酸盐矿石存在,还有铝土矿和冰晶石。氧化铝为一种白色无定形粉末,它有多种变体,其中最为人们所熟悉的是α-Al2O3和β-Al2O3。自然界存在的刚玉即属于α-Al2O3,它的硬度仅次于金刚石,熔点高、耐酸碱,常用来制作一些轴承,制造磨料、耐火材料。
1.电解铝和氧化铝哪个贵哪个重要
电解铝是将氧化铝粉末通电熔融,电解制得铝锭;氧化铝生产过程较复杂些,生产一吨的铝锭大约需要两吨氧化铝。电解质中的离子常处于无秩序的运动中,离子作定向运动。阳离子向阴极移动,在阴极得到电子,阴离子向阳极移动,在阳极失去电子,一、阳离子得到电子或阴离子失去电子而使离子所带电荷数目降低的过程又叫做放电。二、用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制做的电极叫做惰性电极,理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极。
2.为什么能电解氧化铝制取铝?
因为氧化铝是离子化合物,因为氯化铝是共价化合物.所以氯化铝不能导电.熔融状态或是水溶液中都不能电解出Al3+和Cl-,而氯化铝是分子化合物,
3.氧化铝和电解铝有什么不同,有什么特性,制造的过程有什么不同?
AlCl3为共价化合物,没有Al离子存在,极难还原为Al单质。
4.工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用alcl3
AlCl3为共价化合物,没有Al离子存在,极难还原为Al单质。而Al2O3是离子化合物,熔融状态下以离子形式存在,较容易还原为Al单质。不懂可以追问噢。
5.电解熔融氧化铝是加冰晶石是为了?
冰晶石熔点为1009℃,氧化铝熔点为2050℃。冰晶石做助熔剂,熔融的冰晶石能溶解氧化铝,使得电解可以在低于氧化铝的熔点温度下工作,电解熔融氧化铝是加冰晶石是为了降低电解液工作温度。冰晶石的种类:一、砂状冰晶石的特点为:1、熔点低,熔化速度快,可缩短进入正常工作状态的时间。2、分子比可在较大的范围内调节,能适应电解槽不同时期对冰晶石分子比的不同要求。3、含水份低,氟损失小。4、颗粒状,生产成本低。二、粒状冰晶石的特点为:适合机械化下料。2、电解生产中实收率高,可降低电解铝的成本。特别适用于电解铝的启槽。
6.电解法制铝为什么用氧化铝而不是氯化铝
氯化铝是典型的共价化合物,分子晶体,熔融导电性差,不能用于电解。氧化铝显示出较强的离子性,熔融导电,因此电解铝用氧化铝而不用氯化铝。金属钠和氯气是由电解溶融氯化钠生成的;电解氯化钠的水溶液则产生氢氧化钠和氯气。电解水产生氢气和氧气。可将熔融的氟化物在阳极上氧化成单质氟,熔融的锂盐在阴极上还原成金属锂;许多有色金属和稀有金属的冶炼及金属的精炼,基本化工产品(的制备,还有电镀、电抛光、阳极氧化等,都是通过电解实现的。电解法制铝:纯净的Al₂用熔化的冰晶石Na₃AlF₆可以做熔剂,在1000℃左右溶解在液态的冰晶石里,成为冰晶石和Al₂熔融体,铝电解槽石墨做阳极,铁质槽壳做阴极,电解在1273K下进行。+12e⁻⁻
7.电解熔融氧化铝反应的电极反应方程式?…要正确的……好的采纳!
2 AL2O3(熔融)==4 AL+3 O2↑ 说明一点,=号上要写“电解”至于加冰晶石降低熔点那可以不必要在方程式上写,那只是冶炼所要注意的。
氧化铝(aluminium oxide)是一种无机物,化学式Al2O3,是一种高硬度的化合物,熔点为2054℃,沸点为2980℃,在高温下可电离的离子晶体,常用于制造耐火材料。
工业氧化铝是由铝矾土(Al2O3·3H2O)和硬水铝石制备的,对于纯度要求高的Al2O3,一般用化学方法制备。Al2O3有许多同质异晶体,已知的有10多种,主要有3种晶型,即α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。其中结构不同性质也不同,在1300℃以上的高温时几乎完全转化为α-Al2O3。
中文名
氧化铝[6]
外文名
aluminium oxide[6]
化学式
Al2O3[6]
分子量
101.96
CAS登录号
1344-28-1[6
基本信息
氧化铝是铝的稳定氧化物,化学式为Al2O3。在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。
性状:难溶于水的白色固体,无臭、无味、质极硬,易吸潮而不潮解(灼烧过的不吸湿)。氧化铝是典型的两性氧化物(刚玉是α形属于六方最密堆积,是惰性化合物,微溶于酸碱耐腐蚀[1]),能溶于无机酸和碱性溶液中,几乎不溶于水及非极性有机溶剂;相对密度(d204)4.0;熔点2050℃。
分子结构图
储存:密封干燥保存。
用途:用作分析试剂、有机溶剂的脱水、吸附剂、有机反应催化剂、研磨剂、抛光剂、冶炼铝的原料、耐火材料。[2]
主要成分
氧化铝含有元素铝和氧。若将铝矾土原料经过化学处理,除去硅、铁、钛等的氧化物而制得的产物是纯度很高的氧化铝原料,Al2O3含量一般在99%以上。矿相是由40%~76%的γ- Al2O3和24%~60%的α- Al2O3组成。γ- Al2O3于950~1200℃可转变为α- Al2O3,同时发生显著的体积收缩。[3]
化学性质
和酸反应:
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O
和熔融的碱反应:
Al2O3 + 2NaOH= 2NaAlO2(偏铝酸钠)+ H2O
和碱溶液反应:
Al2O3+ 2NaOH +3H2O = 2Na[Al(OH)4](四羟基合铝酸钠)
也可以简写为:Al2O3+2OH-=2AlO2-(偏铝酸根离子)+H2O
物理性质
InChI=1/Al.2O/rAlO2/c2-1-3
分子量:101.96
熔点:2054 ℃
沸点:2980℃
真密度:3.97 g/cm3
松装密度:0.85 g/mL(325目~0)0.9 g/mL(120目~325目)
晶体结构:三方晶系 (hex)
溶解性:常温下不溶于水
导电性:常温状态下不导电
Al2O3是离子晶体
热化学属性:
ΔfHθ(l)=1620.57 kJ/mol
ΔfHθ(s)=1675.69 kJ/mol
Sθ(l)= 67.24 J/mol·K(1 bar)
Sθ(s)=50.9 J/mol·K
变体
Al2O3有多种变体,常见的是α,γ型都是白色晶体。
自然界中的刚玉是α型属于六方最密堆积,熔点,硬度高,不溶于酸碱耐腐蚀,绝缘性好。
将氢氧化铝与偏氢氧化铝或铝铵矾在723K共热可得γ型,不溶于水,但吸水性很强,有强吸附能力与催化活性。
β形有离子传导能力,允许Na+通过。
发展
数据显示中国是全球最大的氧化铝生产国,2010年全球氧化铝产量为5635.50万吨,中国氧化铝产量达2895.50万吨,同比增长20.14%,占全球比重为51.38%。2010年中国氧化铝表观消费量达到了3321万吨,年增长率为14.05%,净进口426万吨,铝土矿进口量达3019万吨,对外依存度为39.71%,氧化铝对外依存度达47.26%。
氧化铝
随着我国电解铝、陶瓷、医药、电子、机械等行业的快速发展,市场对氧化铝需求量仍有较大的增长空间,氧化铝产量将会不断增长。结合2005-2010年中国氧化铝产量数据,预计2011年中国氧化铝产量将达到3300万吨,增长率为14%,2012年将在2011年的基础上继续增长,产量将超过3800万吨。
另外,鉴于中国的在建施工面积按年计持续大幅增长,且由于不断推行城镇化,未来铝业前景非常乐观。预计2011年中国氧化铝需求同比增长15%至3819万吨,2012年氧化铝需求将达到4200万吨,同比增长10%。
安全性
食入 :低危险,易造成老年痴呆,对小孩智力有损害
吸入 :可能造成刺激或肺部伤害
皮肤 :低危险
眼睛 :低危险
在没有特别注明的情况下,使用SI单位和标准气温和气压。