活性氧化鋁(分子式Al2O3-x(OH)2x,0
活性氧化鋁在吸附及催化領(lǐng)域的應(yīng)用
活性氧化鋁具有較大的比表面積、多種孔隙結(jié)構(gòu)及孔徑分布、豐富的表面性質(zhì),因此,在吸附劑、催化劑及催化劑載體方面有著廣泛的用途。
吸附劑及催化劑
由于中國豐富的硬水鋁石鋁土礦資源在經(jīng)濟上的重要性,因此對開發(fā)浮選- 拜耳法進行了深入研究。作為一種基于表面潤濕性的分離技術(shù),浮選有較高的通用性,尤其適于細粒分選,因此被選擇作為硬水鋁石礦石潛在的物理富集方法。早期研究的努力開發(fā)出了一些直接浮選硬水鋁石而脫除硅酸鹽礦物的新螯合捕收劑。例如使用一種稱為RL的新型陰離子捕收劑浮出硬水鋁石,回收率超過90 % ,而鋁硅酸鹽礦物被無機抑制劑抑制,從而使浮選精礦中鋁硅比大于11。
在礦物學(xué)方面,硬水鋁石是一種雙鏈結(jié)構(gòu),而所有的黏土礦物則都是層狀結(jié)構(gòu)。硬水鋁石由六方緊密堆積的氧層與充填了2/3八面體間隙位置的鋁原子組成。每個所占據(jù)的八面體與鄰近的鋁八面體共享四個邊,并在C 軸方向形成雙鏈,這些單元通過共享的氧原子連在一起,鋁原子以形成八面體帶的方式占據(jù)層之間的八面體配位位置。黏土礦物中,高嶺石是二層結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽,這兩個層是通過公共的氧原子共價結(jié)合在一起,形成一個層狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元,八面體氫氧化鋁的羥基離子和四面體硅酸鹽的氧原子之間的氫鏈使兩層重復(fù)單元聚于一起。
應(yīng)用上述研究所得到的基礎(chǔ)知識,使用中國河南省的硬水鋁石試樣進行了反浮選分離試驗。給礦試樣進行了分析,從一個鋁硅比5.7 的給礦,反浮選產(chǎn)出精礦, 氧化鋁回收率為86 % ,鋁硅比為10.6 ,這種精礦適于作為拜耳法的原料。
在中國全國基礎(chǔ)研究和開發(fā)計劃的資金支持下,中國中南大學(xué)胡教授領(lǐng)導(dǎo)下的研究組成功地研究了硬水鋁石礦石的反浮選工藝,分選指標達到了用陰離子捕收劑直接浮選硬水鋁石的同等水平。
一般而言,硬水鋁石比鋁硅酸鹽黏土礦物硬度大得多。在同時碎磨時,黏土礦物先于硬水鋁石破裂,因此,黏土礦物在相對短的磨礦期后就已解離,有利于從硬水鋁石中反浮選這些黏土礦物。未浮出的礦漿流中粗粒級的硬水鋁石有利于過濾和降低濾餅的水分含量,此外,粗磨還使細磨中常有的機械夾帶和礦泥覆蓋減到小。在反浮選中,只有不到總給礦量20%的次要黏土礦物被浮出,因此所需的捕收劑用量比正浮選工藝低,此外,在反浮選中不需要起泡劑,因為陽離子捕收劑具有起泡能力,這樣就簡化了工藝控制。更重要的是,從反浮選中獲得的硬水鋁石精礦不含有機捕收劑和起泡劑,因此消除了在隨后的拜耳法工藝中除去有機物這種不希望的措施