的現(xiàn)代凈水活性氧化鋁在不定形耐火材料配料中能帶來以下好處:提高坯體密度、流動性、強度,提高二次莫來石生成量等,降低加水量和氣孔率。此外,活性氧化鋁還能做吸附劑,干燥劑,吸水量大、干燥速度快,能再生(400 -500K烘烤)以及吸水不膨脹,不開裂,不變形。
1904年世界氧化鋁產(chǎn)量僅為1000噸,1941年已達100萬噸。到1987年世界上有25個國的41個公司82家氧化鋁廠生產(chǎn)氧化鋁,已經(jīng)在生產(chǎn)著的和計劃投產(chǎn)的氧化鋁廠的總年產(chǎn)能為4300萬噸。主要的氧化鋁生產(chǎn)國有澳大利亞、美國、蘇聯(lián)、牙買加、日本、南斯拉夫、西德、法國、蘇里南和加拿大。國外生產(chǎn)氧化鋁絕大多數(shù)采用拜耳法,其次是燒結法和聯(lián)合法,多年來國外氧化鋁生產(chǎn)在改革工藝流程,降低能耗,研制能、低消耗的大型設備;探索資源的綜合利用;提高產(chǎn)品質(zhì)量,增加產(chǎn)品品種;檢測分析、操作控制自動化等方面都取得了很大進展。
氧化鋁工業(yè)發(fā)展出現(xiàn)了從發(fā)達國家轉(zhuǎn)向鋁土礦生產(chǎn)國家的明顯趨勢,新建氧化鋁廠靠近礦山和能源基地,近年來氧化鋁工業(yè)的另一個特點是工廠建設規(guī)模日益擴大。如近幾年投產(chǎn)的蘇聯(lián)尼古拉耶夫氧化鋁廠規(guī)模為100萬噸廠年,愛爾蘭的奧吉·尼什氧化鋁廠規(guī)模為80萬噸/年,被稱為世界大的格拉德斯迪氧化鋁廠規(guī)模擴大至275萬噸/年。工廠大型化使勞動生產(chǎn)率提高,單位產(chǎn)品投資與成本降低。歐洲和日本的氧化鋁工廠以生產(chǎn)粉狀氧化鋁為主,美洲則以生產(chǎn)砂狀為主。近年來由于廣泛采用大型預焙陽極中間下料電解槽,以及為滿足環(huán)境保護的要求,電解煙氣凈化由濕法改為干法,粉狀氧化鋁已無法滿足生產(chǎn)要求。因此,鋁電解用氧化鋁逐漸向砂狀型轉(zhuǎn)化。氧化鋁主要作為電解煉鋁生產(chǎn)金屬鋁的原料。(一噸金屬鋁約需2噸氧化鋁)1988年原鋁產(chǎn)量為1450萬噸左右,現(xiàn)在原鋁產(chǎn)量僅次于鋼鐵居各種有色金屬的。為了滿足原鋁增長的需要,世界許多國家正在大力發(fā)展氧化鋁工業(yè)。氧化鋁除主要供電解煉鋁用以外,花其它工業(yè)部門也得到了廣泛應用。這種非電解煉鋁用氧化鋁屬于多品種氧化鋁。
活性氧化鋁生產(chǎn)原料有兩種,一種是由三水鋁石或拜耳石生產(chǎn)的“快脫粉”,另一種是由鋁酸鹽或鋁鹽或二者同時生產(chǎn)的擬薄水鋁石。
x-ρ 氧化鋁的生產(chǎn)
x-ρ氧化鋁是生產(chǎn)活性氧化鋁球的主要原料,國外簡稱FCA,在國內(nèi)因其是用快速脫水法生產(chǎn)的氧化鋁粉,所以稱為“快脫粉”。“快脫粉“”是x-氧化鋁和ρ - 氧化鋁的混合物,因生產(chǎn)條件的差別,含量各不相同。
擬薄水鋁石的生產(chǎn)方法
天然或人工生產(chǎn)的一水氧化鋁和三水氧化鋁,因比表面積低、孔容小、活性低,不能用來做干燥劑、吸附劑、催化劑和催化劑載體。將一水氧化鋁或三水氧化鋁加工成擬薄水鋁石。擬薄水鋁石具有高比表面積、大孔容、大孔徑、高活性,適合于作干燥劑、吸附劑及石油化工、化肥及尾氣等領域的催化劑和催化劑載體等。
再生劑采用氫氧化鈉溶液,也可采用硫酸鋁溶液。氫氧化鈉再生劑的溶液濃度采用0.75%~1%,氫氧化鈉消耗量可按每去除1g氟化物所需8~10g固體氫氧化鈉計算,再生液用量為濾料體積的3~6倍。硫酸鋁再生劑的溶液濃度采用2~3%,硫酸鋁的消耗量可按每去除1g氟化物需60~80g固體硫酸鋁計算。
活性氧化鋁作為吸附劑的主要的工業(yè)應用包括氣體干燥、液體干燥、水質(zhì)凈化、石油工業(yè)的選擇吸附以及色層分離工藝等。
由于活性氧化鋁對水有較強的親和力,因此在氣體干燥中得到了廣泛應用。能夠用活性氧化鋁干燥的氣體主要有:乙炔、裂解氣、焦爐氣、氫氣、氧氣、空氣、乙烷、氯化氫、丙烷、氨氣、乙烯、硫化氫、丙烯、氬氣、甲烷、二氧化硫、二氧化碳、天然氣、氦氣、氮氣、氯氣等。由于活性氧化鋁吸附水時放出大量的熱,因此,應用時要綜合干燥能力、干燥速度、換熱及再生方式等進行設計。
活性氧化鋁可以干燥的液體主要有:芳香烴類、高分子烯烴類、汽油、煤油、環(huán)己烷、丙烯、丁烯以及許多鹵化烴類等。這些液體與氧化鋁接觸時,二者不會發(fā)生反應或聚合,同時,干燥的液體中不含有容易吸附在氧化鋁表面并且再生時不易去掉的組分。
在水質(zhì)凈化方面,活性氧化鋁除主要用于去除飲水中的氟化物外,對工業(yè)污水顏色及氣味的消除也很有效果。此外,活性氧化鋁在碳水化合物的回收和選擇性吸附及動力系統(tǒng)油的養(yǎng)護中也有普遍應用。