鋁氧制作工藝

如果我們在生產(chǎn)過程中要減少氧化鋁消耗，那么就必須注意下面的技巧方法:

⒈控制好氧化鋁粒度不應(yīng)過細，最好是砂狀氧化鋁，下料時陽極上封料要減少飛揚，加工時應(yīng)關(guān)好窗戶;

⒉換陽極時舊極上的料要扒凈，殘極上的氧化鋁要清理干凈;

⒊控制好沉淀，防止沉淀過多和沉淀變硬;

⒋生產(chǎn)過程中如果用到夾子，最好選用耐強酸堿的PP全塑料夾子，避免夾子腐蝕氧化造成污染。

產(chǎn)品參數(shù)

方程式:Al?O?

熔點:2050℃

99.995%高純氧化鋁系列主要用于LED人造藍寶石晶體，高級陶瓷，PDP熒光粉及一些高性能材料。作為藍寶石晶體原料，根據(jù)不同的要求可提供粉體，顆粒，塊狀或者柱狀等類型。

99.99%高純氧化鋁系列主要用于高壓鈉燈，新型發(fā)光材料，特殊陶瓷，高級涂層，三基色，催化劑及一些高性能材料。

以下是作為粉體的技術(shù)指標:

鋁土礦

(Al?O?·H?O和Al?O?·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;過濾去掉殘渣，將濾液降溫并加入氫氧化鋁晶體，經(jīng)長時間攪拌，鋁酸鈉溶液會分解析出氫氧化鋁沉淀;將沉淀分離出來洗凈，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、沸點很高.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、耐高溫實驗儀器;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.

γ型氧化鋁

γ型氧化鋁是氫氧化鋁在140-150℃的低溫環(huán)境下脫水制得，工業(yè)上也叫活性氧化鋁、鋁膠.其結(jié)構(gòu)中氧離子近似為立方面心緊密堆積，Al3+不規(guī)則地分布在由氧離子圍成的八面體和四面體空隙之中.γ型氧化鋁不溶于水，能溶于強酸或強堿溶液，將它加熱至1200℃就全部轉(zhuǎn)化為α型氧化鋁.γ型氧化鋁是一種多孔性物質(zhì)，每克的內(nèi)表面積高達數(shù)百平方米，活性高吸附能力強.工業(yè)品常為無色或微帶粉紅的圓柱型顆粒，耐壓性好.在石油煉制和石油化工中是常用的吸附劑、催化劑和催化劑載體;在工業(yè)上是變壓器油、透平油的脫酸劑，還用于色層分析;在實驗室是中性強干燥劑，其干燥能力不亞于五氧化二磷，使用后在175℃以下加熱6-8h還能再生重復(fù)使用.

目前世界上用拜耳法生產(chǎn)的氧化鋁要占到總產(chǎn)量的90%以上，氧化鋁大部分用于制金屬鋁，用作其它用途的不到10%.

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程是一個熔鹽電化學(xué)過程，用簡單的化學(xué)式可表示如下:

熔鹽電解

主反應(yīng):Al?O?+2C ------→ 2Al+CO?↑+CO↑ ⑴

陽極 960~990℃陰極

副反應(yīng):AlF?+C→Al+CF? ⑵

3NaFAlF?+C →Al+NaF+CF4+F2 ⑶

NaF+C → Na+CF4 ⑷

β型氧化鋁

還有一種β-Al?O?，它有離子傳導(dǎo)能力(允許Na通過)，以β-鋁礬土為電解質(zhì)制成鈉-硫蓄電池。由于這種蓄電池單位重量的蓄電量大，能進行大電流放電，因而具有廣闊的應(yīng)用前景。這種電池負極為熔融鈉，正極為多硫化鈉(Na2Sx)，電解質(zhì)為β-鋁礬土(鈉離子導(dǎo)體)

這種蓄電池使用溫度范圍可達620~680K，其蓄電量為鉛蓄電池蓄電量的3~5倍。用β-Al?O?陶瓷做電解食鹽水的隔膜生產(chǎn)燒堿，有產(chǎn)品純度高，公害小的特點。

磨料氧化鋁

氧化鋁適用于多種干濕處理工藝，可將任何工件的粗糙表面打磨精細，是最經(jīng)濟實惠的磨料之一。這種尖銳有菱角的人工合成磨料具有僅次于金剛石的硬度，尤其適合對鐵質(zhì)污染有嚴格要求時使用。用于最粗糙的切割，也可制成卵石形對尺寸精密的工件進行處理，來達到極低的粗糙度。由于它的高密度、尖銳、菱 角結(jié)構(gòu)，因此它是目前最快速的切割磨料之一。

氧化鋁通過電熔高質(zhì)礬土礦來制造棕剛玉的，而高質(zhì)鋁酸鹽用來生產(chǎn)粉剛玉和白剛玉。它們的天然晶體結(jié)構(gòu)使其硬度高，切割性能快。同時它們經(jīng)常用作固結(jié)磨具和涂附磨具的原料。

氧化鋁可多次循環(huán)利用，循環(huán)次數(shù)和材料等級及具體工藝過程有關(guān)，大多數(shù)標準磨料噴砂設(shè)備均可使用。

適用工業(yè)范圍:航空航天業(yè)、汽車業(yè)、消費品加工、鑄造/壓鑄、OEM分銷商、半導(dǎo)體工業(yè)等不同領(lǐng)域。

適用工藝范圍:表面電鍍、油漆，上釉和涂裝聚四氟乙烯前的預(yù)處理;鋁和合金制品去毛刺，去鍋垢;模具清理;金屬噴砂前預(yù)處理;干磨和濕磨;精密光學(xué)折射;礦物質(zhì)，金屬，玻璃和晶體的研磨;玻璃雕刻和油漆添加劑。

活性氧化鋁

技術(shù)指標

活性氧化鋁外觀:活性氧化鋁為白色球狀多孔性顆粒，粒度均勻，表面光滑，機械強度大，吸濕性強，吸水后不脹不裂保持原狀，無毒、無臭、不溶于水、乙醇，對氟有很強的吸附性，主要用于高氟地區(qū)飲用水的除氟。

活性氧化鋁對氣體、水蒸氣和某些液體的水分有選擇吸附本領(lǐng)。吸附飽和后可在約175-315℃加熱除去水而復(fù)活。吸附和復(fù)活可進行多次。除用作干燥劑外，還可從污染的氧、氫、二氧化碳、天然氣等中吸附潤滑油的蒸氣。并可用作催化劑和催化劑載體和色層分析載體。

活性氧化鋁在一定的操作條件和再生條件下，該產(chǎn)品的干燥深度高達露點溫度-70度以下。

主要用途

本產(chǎn)品可用作高氟飲水的除氟劑(除氟容量大)、烷基苯生產(chǎn)中循環(huán)烷烴的脫氟劑、變壓器油的脫酸再生劑、用作制氧工業(yè)、紡織工業(yè)、電子行業(yè)氣體干燥，自動化儀表風(fēng)的干燥以及在化肥、石油化工干燥等行業(yè)作干燥劑、凈化劑(露點可達-40度)、在空分行業(yè)變壓吸附露點可達-55度。是一種微量水深度干燥的高效干燥劑。非常適用于無熱再生裝置。

⒈ 納米氧化鋁漿料XZ-L14外觀白色粉末。

⒉ 納米氧化鋁XZ-L14晶相α相。

⒊ 納米氧化鋁XZ-L14含量% 大于99.9%。

⒋ 納米氧化鋁XZ-L14平均粒度(nm) 20±5。

⒈α型晶體結(jié)構(gòu)為主體的氧化鋁薄膜制造方法、α型晶體結(jié)構(gòu)為主體的氧化鋁薄膜和含該薄膜

⒉α型氧化鋁粉末的制造方法

⒊α-氧化鋁粉末的制造方法及其由該方法得到的α-氧化鋁粉末

⒋α-氧化鋁粉末及其生產(chǎn)方法

⒌α-氧化鋁粉末及其制造方法

⒍α-氧化鋁及其制造方法

⒎α-氧化鋁粒料的制備方法

⒏α-氧化鋁納米粉的制備方法

⒐α-氧化鋁細粉及其制造方法

⒑α一氧化鋁粉末的制造方法

⒒β-氧化鋁的制備方法

⒓γ-氧化鋁的制備方法

⒔θ-氧化鋁就地涂覆的整體式催化劑載體

⒕拜爾法聯(lián)合生產(chǎn)氧化鋁和鋁酸鈣水泥的方法

⒖拜爾法生產(chǎn)氧化鋁過程中紅泥水懸浮液的流體化工藝

鋁在空氣中燃燒和氧結(jié)合生成氧化鋁，化學(xué)方程式可寫為 △

4Al+3O?=點燃==2Al?O?

氧化鋁的主要作用:

1. 氧化鋁粉末常用作色層分析的媒介物。

2. 2004年8月，在美國3M公司任職的科學(xué)家開發(fā)出以鋁及稀土元素化合成的合金制造出稱為transparent alumina的強化玻璃。

資料:剛玉粉硬度大可用作磨料，拋光粉，高溫?zé)Y(jié)的氧化鋁，稱人造剛玉或人造寶石，可制機械軸承或鐘表中的鉆石。氧化鋁也用作高溫耐火材料，制耐火磚、坩堝、瓷器、人造寶石等，氧化鋁也是煉鋁的原料。煅燒氫氧化鋁可制得γ-Al?O?。γ-Al?O?具有強吸附力和催化活性，可做吸附劑和催化劑。剛玉主要成分α-Al?O?。桶狀或錐狀的三方晶體。有玻璃光澤或金剛光澤。密度為3.9~4.1g/cm3，硬度9，熔點2000±15℃。不溶于水，也不溶于酸和堿。耐高溫。無色透明者稱白玉，含微量三價鉻的顯紅色稱紅寶石;含二價鐵、三價鐵或四價鈦的顯藍色稱藍寶石;含少量四氧化三鐵的顯暗灰色、暗黑色稱剛玉粉。可用做精密儀器的軸承，鐘表的鉆石、砂輪、拋光劑、耐火材料和電的絕緣體。色彩艷麗的可做裝飾用寶石。人造紅寶石單晶可制激光器的材料。除天然礦產(chǎn)外，可用氫氧焰熔化氫氧化鋁制取。

3. 紅寶石、藍寶石的主成份皆為氧化鋁，因為其它雜質(zhì)而呈現(xiàn)不同的色澤。紅寶石含有氧化鉻而呈紅色，藍寶石則含有氧化鐵及氧化鈦而呈藍色。

4. 在鋁礦的主成份鐵鋁氧石中，氧化鋁的含量最高。工業(yè)上，鐵鋁氧石經(jīng)由Bayer process純化為氧化鋁，再由Hall-Heroult process轉(zhuǎn)變?yōu)殇X金屬。

5. 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。這層氧化物薄膜的厚度和性質(zhì)都能通過一種稱為陽極處理(陽極防腐)的處理過程得到加強。

氧化鋁分為煅燒氧化鋁和普通工業(yè)氧化鋁，煅燒氧化鋁是生產(chǎn)仿古磚的必備原料，而工業(yè)氧化鋁則可用于生產(chǎn)微晶石，在傳統(tǒng)釉料中，氧化鋁常用作增白。近年來仿古磚和微晶石受到了市場青睞，氧化鋁的用量也是逐年增長。據(jù)市場調(diào)查:作為陶瓷磚生產(chǎn)重要原料之的氧化鋁，即使是在陶瓷行業(yè)的市場形勢普遍低迷，眾多陶瓷化工原料的價格漲幅不定之時，但氧化鋁的價格始終保持在一個穩(wěn)定的區(qū)間內(nèi)，很少受到陶瓷行業(yè)低迷所影響，可見氧化鋁在陶瓷中的作用是不可或缺。

因此，氧化鋁陶瓷在陶瓷行業(yè)中應(yīng)運而生--氧化鋁陶瓷是一種以Al?O?為主要原料,以剛玉為主晶相的陶瓷材料.因其具有機械強度高,硬度大,高頻介電損耗小,高溫絕緣電阻高,耐化學(xué)腐蝕性和導(dǎo)熱性良好等優(yōu)良綜合技術(shù)性能等優(yōu)勢。

⒈ 紅寶石、藍寶石的主成份皆為氧化鋁，因為其它雜質(zhì)而呈現(xiàn)不同的色澤。紅寶石含有氧化鉻而呈紅色，藍寶石則含有氧化鐵和氧化鈦而呈藍色。

⒉ 在鋁礦的主成份鐵鋁氧石中，氧化鋁的含量最高。工業(yè)上，鐵鋁氧石經(jīng)由Bayer process純化為氧化鋁，再由Hall-Heroult process轉(zhuǎn)變?yōu)殇X金屬。

⒊ 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)，生成一層致密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。這層氧化物薄膜的厚度和性質(zhì)都能通過一種稱為陽極處理(陽極防腐)的處理過程得到加強。

⒋ 鋁為電和熱的良導(dǎo)體。氧化鋁的晶體形態(tài)因為硬度高，適合用作研磨材料及切割工具。

⒌ 氧化鋁粉末常用作色層分析的媒介物。

⒍ 2004年8月，在美國3M公司任職的科學(xué)家開發(fā)出以鋁及稀土元素化合成的合金制造出稱為transparent alumina的強化玻璃。

資料:剛玉粉硬度大可用作磨料，拋光粉，高溫?zé)Y(jié)的氧化鋁，稱人造剛玉或人造寶石，可制機械軸承或鐘表中的鉆石。氧化鋁也用作高溫耐火材料，制耐火磚、坩堝、瓷器、人造寶石等，氧化鋁也是煉鋁的原料。煅燒氫氧化鋁可制得γ-Al?O?。γ-Al?O?具有強吸附力和催化活性，可做吸附劑和催化劑。剛玉主要成分α-Al?O?。桶狀或錐狀的三方晶體。有玻璃光澤或金剛光澤。密度為3.9~4.1g/cm3，硬度9，熔點2000±15℃。不溶于水，也不溶于酸和堿。耐高溫。無色透明者稱白玉，含微量三價鉻的顯紅色稱紅寶石;含二價鐵、三價鐵或四價鈦的顯藍色稱藍寶石;含少量四氧化三鐵的顯暗灰色、暗黑色稱剛玉粉。可用做精密儀器的軸承，鐘表的鉆石、砂輪、拋光劑、耐火材料和電的絕緣體。色彩艷麗的可做裝飾用寶石。人造紅寶石單晶可制激光器的材料。除天然礦產(chǎn)外，可用氫氧焰熔化氫氧化鋁制取。

氧化鋁化學(xué)式Al?O?，分子量101.96。礬土的主要成分。白色粉末。具有不同晶型，常見的是α-Al?O?和γ-Al?O?。自然界中的剛玉為α-Al?O?，六方緊密堆積晶體，α-Al?O?的熔點2015±15℃，密度3.965g/cm3，硬度8.8，不溶于水、酸或堿。γ-Al?O?屬立方緊密堆積晶體，不溶于水，但能溶于酸和堿。

隔離泄漏污染區(qū)，限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴防塵面具(全面罩)，穿防毒服。避免揚塵，小心掃起，置于袋中轉(zhuǎn)移至安全場所。若大量泄漏，用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運至廢物處理場所處置。

食入 :低危險，易造成老年癡呆

吸入 :可能造成刺激或肺部傷害

皮膚 :低危險

眼睛 :低危險

在沒有特別注明的情況下，使用SI單位和標準氣溫和氣壓。

氧化鋁是鋁和氧的化合物，分子式為Al?O?。在礦業(yè)、制陶業(yè)和材料科學(xué)上又被稱為礬土。

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

式量 101.96 amu

熔點 2303 K

沸點3250 K

真密度 3.97 g/cm3

松裝密度:0.85g/mL(325目~0)0.9g/mL(120目~325目)

晶體結(jié)構(gòu)三方晶系 (hex)

導(dǎo)電性 常溫狀態(tài)下不導(dǎo)電

Al?O?是原子晶體

熱化學(xué)屬性

ΔfH0liquid1620.57 kJ/mol

ΔfH0solid1675.69 kJ/mol

S0liquid， 1 bar 67.24 J/mol·K

S0solid 50.9 J/mol·K

Al?O?有多種變體，常見的是α，γ形都是白色晶體

自然界中的剛玉是α形屬于六方最密堆積，熔點，硬度高，不溶于酸堿耐腐蝕，絕緣性好

將氫氧化鋁與偏氫氧化鋁或鋁銨礬在723K共熱可得γ形，不溶于水，但吸水性很強，有強吸附能力與催化活性

β形有離子傳導(dǎo)能力，允許Na+通過

Al?O? + 6HCL == 2AlCl3 + 3H?O

Al?O? + 6H+ == 2Al3+ + 3H?O

Al?O? + 2NaOH == 2NaAlO? + H?O

Al?O? + 2OH- == 2AlO?- + H?O

是典型的兩性氧化物。

鋁和氧

氧化鋁是將鋁礬土原料經(jīng)過化學(xué)處理，除去硅、鐵、鈦等的氧化物而制得，是純度很高的氧化鋁原料，Al?O?含量一般在99%以上。礦相是由40%~76%的γ- Al?O?和24%~60%的α- Al?O?組成。γ- Al?O?于950~1200℃可轉(zhuǎn)變?yōu)棣? Al?O?(剛玉)，同時發(fā)生顯著的體積收縮。

水中溶解物，% ≤0.5

硅酸鹽(SiO3) 合格

堿金屬及堿土金屬，% ≤0.50

重金屬(以Pb計)，% ≤0.005

氯化物(Cl)，% ≤0.01

硫酸鹽(SO4)，% ≤0.05

灼燒失量，% ≤5.0

鐵(Fe)，% ≤0.01

:

化學(xué)式:Al?O?

CAS No.:1344-28-1

EINECS 登錄號:215-691-6

相對分子質(zhì)量:101.96

性狀:難溶于水的白色固體,為中性氧化物。無臭。無味。質(zhì)極硬。易吸潮而不潮解(灼燒過的不吸濕)。兩性氧化物，能溶于無機酸和堿性溶液中，幾乎不溶于水及非極性有機溶劑。相對密度(d204)4.0。熔點約2000℃。

儲存:密封干燥保存。SCRC100009

用途:用作分析試劑。有機溶劑的脫水。吸附劑。有機反應(yīng)催化劑。研磨劑。拋光劑。冶煉鋁的原料。耐火材料。

鋁及鋁合金的氧化處理的方法主要有兩類:

氧化膜較薄，厚度約為0.5~4微米,且多孔，質(zhì)軟，具有良好的吸附性，可作為有機涂層的底層，但其耐磨性和抗蝕性能均不如陽極氧化膜;

氧化膜厚度約為5~20微米(硬質(zhì)陽極氧化膜厚度可達60~200微米)，有較高硬度，良好的耐熱和絕緣性，抗蝕能力高于化學(xué)氧化膜，多孔，有很好的吸附能力。

鋁及鋁合金的化學(xué)氧化處理設(shè)備簡單，操作方便，生產(chǎn)效率高，不消耗電能，適用范圍廣，不受零件大小和形狀的限制。

鋁及鋁合金化學(xué)氧化的工藝按其溶液性質(zhì)可分為堿性氧化法和酸性氧化法兩大類。

按膜層性質(zhì)可分為:氧化物膜、磷酸鹽膜、鉻酸鹽膜、鉻酸-磷酸鹽膜。

注:①配方1，2適用于純鋁，鋁鎂合金，鋁錳合金和鋁硅合金的化學(xué)氧化。膜層顏色為金黃色，但后二種合金上得到的氧化膜顏色較暗。堿性氧化液中得到的膜層較軟，耐蝕性較差，孔隙率較高，吸附性好，適于作為涂裝底層。

②配方3中加入硅酸鈉，獲得的氧化膜為無色，硬度及耐蝕性略高，孔隙率及吸附性略低，在硅酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為2%的溶液中封閉處理后可單獨作為防護層用，適合于含重金屬鋁合金氧化用。

③工件經(jīng)氧化處理后為提高耐蝕性，可在20g/L的CrO3溶液中，室溫下鈍化處理5~15s，然后在低于50℃溫度下烘干。

注:①配方1得到的氧化膜較薄，韌性好，耐蝕性好，適用于氧化后需變形的鋁及鋁合金，也可用于鑄鋁件的表面防護，氧化后不需要鈍化或填充處理。

②配方2溶液pH值為1.5~2.2,得到的氧化膜較厚，約1~3微米,致密性及耐蝕性都較好，氧化后零件尺寸無變化，氧化膜顏色為無色至淺藍色，適用于各種鋁及鋁合金氧化處理。在配方2溶液中氧化處理后零件應(yīng)立即用冷水清洗干凈，然后用重鉻酸鉀40~50g/L溶液填充處理(PH=4.5~6.5時用碳酸鈉調(diào)整)，溫度90~95℃,時間5~10分鐘，清洗后在70℃烘干。

③配方3溶液中得到的氧化膜為無色透明，厚度約0.3~0.5微米，膜層導(dǎo)電性好，主要用于變形的鋁制電器零件。

④配方4適用于純鋁及防銹鋁及鑄鋁等合金。氧化膜很薄，導(dǎo)電性及耐蝕性好，硬度低，不耐磨，可以點焊或氬弧焊，但不能錫焊;主要用于要求有一定導(dǎo)電性能的鋁合金零件。

⑤配方5得到的氧化膜較薄，約0.5微米，導(dǎo)電性及耐蝕性好，孔隙少，可單獨作防護層用。