工業(yè)氧化鋁是由鋁礬土(Al2O3·3H2O)和硬水鋁石制備的,對(duì)于純度要求高的Al2O3,一般用化學(xué)方法制備。Al2O3有許多同質(zhì)異晶體,已知的有10多種,主要有3種晶型,即α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。其中結(jié)構(gòu)不同性質(zhì)也不同,在1300℃以上的高溫時(shí)幾乎完全轉(zhuǎn)化為α-Al2O3。
性狀:難溶于水的白色固體,無(wú)臭、無(wú)味、質(zhì)極硬,易吸潮而不潮解(灼燒過(guò)的不吸濕)。氧化鋁是典型的兩性氧化物(剛玉是α形屬于六方密堆積,是惰性化合物,微溶于酸堿耐腐蝕 [1]),能溶于無(wú)機(jī)酸和堿性溶液中,幾乎不溶于水及非極性有機(jī)溶劑;相對(duì)密度(
儲(chǔ)存:密封干燥保存。
用途:用作分析試劑、有機(jī)溶劑的脫水、吸附劑、有機(jī)反應(yīng)催化劑、研磨劑、拋光劑、冶煉鋁的原料、耐火材料。
Al2O3有多種變體,常見(jiàn)的是α,γ型都是白色晶體。
自然界中的剛玉是α型屬于六方密堆積,熔點(diǎn),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型,不溶于水,但吸水性很強(qiáng),有強(qiáng)吸附能力與催化活性。
β形有離子傳導(dǎo)能力,允許Na+通過(guò)。
隨著我國(guó)電解鋁、陶瓷、醫(yī)藥、電子、機(jī)械等行業(yè)的快速發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)氧化鋁需求量仍有較大的增長(zhǎng)空間,氧化鋁產(chǎn)量將會(huì)不斷增長(zhǎng)。結(jié)合2005-2010年中國(guó)氧化鋁產(chǎn)量數(shù)據(jù),預(yù)計(jì)2011年中國(guó)氧化鋁產(chǎn)量將達(dá)到3300萬(wàn)噸,增長(zhǎng)率為14%,2012年將在2011年的基礎(chǔ)上繼續(xù)增長(zhǎng),產(chǎn)量將超過(guò)3800萬(wàn)噸。
另外,鑒于中國(guó)的在建施工面積按年計(jì)持續(xù)大幅增長(zhǎng),且由于不斷推行城鎮(zhèn)化,未來(lái)鋁業(yè)前景非常樂(lè)觀。預(yù)計(jì)2011年中國(guó)氧化鋁需求同比增長(zhǎng)15%至3819萬(wàn)噸,2012年氧化鋁需求將達(dá)到4200萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)10%。
中國(guó)氧化鋁企業(yè)達(dá)40多家,已建和在建產(chǎn)能達(dá)4350多萬(wàn)噸/年,其中處理國(guó)內(nèi)鋁土礦的產(chǎn)能為3250萬(wàn)噸/年。2010年全國(guó)氧化鋁產(chǎn)量2896萬(wàn)噸,是世界大氧化鋁生產(chǎn)國(guó)。
投資氧化鋁工業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)性與電解鋁等其他行業(yè)在以下方面又有所不同:
工藝技術(shù)相對(duì)復(fù)雜
通常情況下,項(xiàng)目從設(shè)計(jì),開工到形成產(chǎn)能需要2~3年時(shí)間左右的時(shí)間,投入高,風(fēng)險(xiǎn)較高。
市場(chǎng)價(jià)格跌宕起伏
而供求雙方的信息不對(duì)稱又進(jìn)一步加劇了氧化鋁價(jià)格起伏不定的局勢(shì),進(jìn)而將影響氧化鋁項(xiàng)目的投資收益。
需要許多技術(shù)工人
在項(xiàng)目試車、投產(chǎn)和日后生產(chǎn)組織管理等方面,需要一大批精通氧化鋁工藝技術(shù)和具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的老和技術(shù)工人。
對(duì)資源能源的依賴度
1.紅寶石、藍(lán)寶石的主成份皆為氧化鋁,因?yàn)槠渌s質(zhì)而呈現(xiàn)不同的色澤,藍(lán)寶石則含有氧化鐵和氧化鈦而呈藍(lán)色。
2.在鋁礦的主成份鐵鋁氧石中,氧化鋁的含量高。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。
3.鋁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。
4.鋁為電和熱的良導(dǎo)體。氧化鋁的晶體形態(tài)因?yàn)橛捕雀?,適合用作研磨材料及切割工具。
5.氧化鋁粉末常用作色層分析的媒介物。
6.2004年8月,在美國(guó)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(qiáng)化玻璃。