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氧化铝

氧化铝(Al2O3),工业Al2O3是由铝矾土(Al2O33H2O)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,目前已知的有10多种,主要有3种晶型,即γ-Al2O3、β-Al2O3、α-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。

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%。

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

水中溶解物,% ≤0.5

硅酸盐(SiO) 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(SO),% ≤0.05

灼烧失量,% ≤5.0

铁(Fe),% ≤0.01

氧化铝是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,是纯度很高的氧化铝原料,AlO含量一般在99%以上。矿相是由40%~76%的γ- AlO和24%~60%的α- AlO组成。γ- AlO于950~1200℃可转变为α- AlO(刚玉),同时发生显著的体积收缩。

含有元素:

铝和氧

化学性质:

和酸反应:

AlO + 6HCl == 2AlCl + 3HO

AlO + 6H == 2Al + 3HO

和熔融的碱反应:

AlO + 2NaOH(熔融) == 2NaAlO(偏铝酸钠) + HO

和碱溶液反应:

AlO + 2NaOH +3HO = 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

AlO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:

InChI=1/Al.2O/rAlO/c2-1-3

式量:101.96 amu

熔点:2303 K

沸点:3250 K

真密度:3.97 g/cm

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:常温状态下易导电

AlO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/molK

S0solid 50.9 J/molK

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AlO。在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。

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。

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⒋ 纳米氧化铝XZ-L14平均粒度(nm) 20±5。

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