En kort beskrivelse av ulike typer alumina
En rekke aluminiumoksider, også kjent som spesiell alumina, ikke-metallurgisk aluminiumoksid eller kjemisk aluminiumoksid, aluminiumoksid og aluminiumhydroksid-differensierte produkter eller forlengelsesprodukter. I henhold til kjemisk sammensetning, krystallstruktur, partikkelstørrelse, renhet, hardhet, sintringsgrad osv., kan deles inn i mer enn 300 varianter. Mange varianter av alumina er svært forskjellige, noen kan være så harde som safir, noen kan være så myke som talkumpulver; noen har en tilsynelatende tetthet på mer enn 3200 kg/m², mens andre har en tetthet på mindre enn 3,2 kg/m². Noen inerte, uoppløselige stoffer, men noen kan være løselige i syre og base, med betydelig aktivitet; noen væsker kan være som sandsikting, men noen er viskøse eller til og med tiksotropiske kolloider og kan ikke filtreres; noen krystallstrukturer og krystalldiametere har et bredt spekter av variasjoner, noen er amorfe; noen har høy adsorpsjonskapasitet, noen har ingen adsorpsjonskapasitet; noen er aktive katalysatorer og noen er inerte. Imidlertid er et fellestrekk for alle varianter av alumina, i noen form, er at de til slutt omdannes til alfa-alumina hvis de varmes opp over lengre tid ved svært høye temperaturer. Ulike typer alumina er mye brukt innen kjemi, medisin, katalysator, gummi, plast, papirfremstilling, fyllstoff, pigment og andre felt. Med utviklingen av vitenskap og teknologi og anvendelsen av nye materialer blir markedet for flerfarget alumina stadig bredere.
Ii. Klassifisering av ulike typer alumina
(I) Flere varianter av aluminiumhydroksid
1. Klassifisering av flere varianter av aluminiumhydroksid:
(1) Vanlig fyllstoff aluminiumhydroksid, D50 = 50 m, 70 m;
(2) Fint aluminahydroksidpulver, D50 ≤20 m;
(3) Mikropulver av aluminiumhydroksid (ultrafint aluminiumhydroksid), D50 ≤1 m;
(4) Tørr hvit aluminiumhydroksid, hvithet ≥93%;
(5) Høyt innhold av hvitt aluminiumhydroksid (kunstig agat og kunstig marmorfyll), hvithet ≥95%;
(6) Lavalkali (natrium) aluminiumhydroksid, Na2O+K2O≤0,10 %;
(7) Aluminiumhydroksid med lavt jerninnhold, Fe2O3 ≤ 0,005 %;
(8) Kvasitynn bauxitt, med en krystalltype av ?-alooh som en envannet bauxitt av 1-2 krystallinske vanner;
(9) Aluminiumhydroksidgel, krystall al₂O₃.NH₂O, hovedfasen er av amorf krystalltype.
2. BRUK av ulike typer aluminiumhydroksid:
(1) Brukes som flammehemmende middel
Aluminiumhydroksid er et ideelt flammehemmende fyllstoff for plast, gummi og andre organiske polymerer og tekstiler. De syntetiske materialene med aluminiumhydroksid som fyllstoff er: polyester, epoksy, fenol, polypropylen, polyetylen, polyvinylklorid, butyraldehydgummi, neopren, silikongummi og avanserte brannhemmende belegg, branntepper, brannduker, branntransportbånd og så videre. Fordi aluminiumhydroksid er et hvitt pulver, er dets fysiske og kjemiske egenskaper relativt stabile under normale forhold, ingen fuktighetsabsorpsjon, ingen fargeendring, giftfri, ufarlig, luktfri, partikkelstørrelse kan bearbeides etter behov. Når oppvarmingstemperaturen overstiger 200 ℃, begynner aluminiumhydroksid å absorbere varme og dekomponere, og frigjør trekrystallvann. Jo høyere temperaturen er, desto raskere vil dekomponeringshastigheten være, og dermed hemme økningen av polymertemperaturen og spille rollen som kjøling, flammehemming og brannslukking.
(2) Brukes som fyllmateriale for kunstig agatstein og kunstig marmor
Med aluminiumhydroksid og umettet polyesterharpiks eller metakrylatharpiks kan man produsere kunstig marmor og agat til dekorative materialer og sanitærutstyr. Fordi aluminiumhydroksid har en brytningsindeks (1,57) som er svært lik polyesterharpiksens, gis kunstige produkter en gjennomskinnelig og tilfredsstillende lysstyrke, og forskjellige farger kan legges til for å designe forskjellige mønstre og spesifikasjoner. Produktet har også egenskapene høy kvalitet, lett vekt, ingen stråling, ingen sprøhet, enkel skjæring, etc., og har blitt mye brukt i dag.
(3) Brukes som fyllstoff for papirfremstilling
Aluminiumhydroksid brukes hovedsakelig som overflatebelegg, fyllstoff og ikke-brennbart papir i papirproduksjon. Høyhvitt ultrafint aluminiumhydroksid kjennetegnes av høy hvithet, fin partikkelstørrelse, jevn fordeling og lineær krystallform, etc. Det kan erstatte titanhvitt pulver med den forutsetning at det ikke reduserer papirhvithet og opasitet, sparer papirkostnader, forbedrer papirglans og forbedrer utskriftsytelsen.
(4) Brukes som fyll i tannkrem
Aluminiumhydroksid har milde friksjonsegenskaper og tilhører det nøytrale materialet. Fylling i tannkrem som friksjonsmiddel kan effektivt fjerne smuss på tenner og tannkjøtt uten å skade. Partikkelstørrelsen til aluminiumhydroksid som brukes som fyllmateriale i tannkrem er vanligvis D50 ≤7 m, og alkalitilsetningen må være < 0,01 %.
(5) Brukes som farmasøytiske råvarer
En av hovedkomponentene i magemedisin er aluminiumhydroksid, som kan nøytralisere magesyre og er et godt råmateriale for å lage magemedisin.
(6) Som kjemiske råvarer
Fordi aluminiumhydroksid er en amfoter forbindelse, kan den raskt løses opp i sterk syre eller alkali, så det har blitt råmaterialet for mange aluminiumsalter. Slik som aluminiumsulfat og alun er et produkt av aluminiumhydroksid som reagerer med svovelsyre og dets salter, polyaluminiumklorid er et produkt av aluminiumhydroksid som reagerer med saltsyre, aluminiumfluorid er et produkt av aluminiumhydroksid som reagerer med flussyre, etc. Med aluminiumhydroksid (eller natriumaluminatløsning) som råmateriale, kan man produsere 3a, 4a, 5a 13x molekylsikt, 10x og Y-type molekylsikt.
(2) Aktivert alumina
Det finnes åtte krystallinske typer alumina:,,,,,, og. Ved å varme opp og dehydrere aluminiumhydroksid ved forskjellige temperaturer kan man oppnå forskjellige krystalltyper av aluminiumoksid. Men hvis det ristes ved en temperatur over 1200 ℃, vil andre krystalltyper av aluminiumoksid til slutt bli omdannet til β-alumina. Alfa-alumina kalles høytemperaturalumina, også kjent som inert alumina, mens de andre syv krystallinske alumina kalles lavtemperaturalumina, også kjent som aktivert alumina.
Som et hydrat av alumina, er mekanismen og den spesifikke prosessen for faseovergang også svært forskjellige på grunn av forskjellen i steketemperatur, steketid og komplementariteten til hydratet. Når aluminiumhydroksid dehydreres raskt ved 400-600 ℃, på grunn av vannfjerning, går krystallene i oppløsning, krystalloverflaten blir løs, og det dannes mange porer og sprekker, noe som resulterer i en kraftig økning i spesifikt overflateareal. Alumina med rimelig porestruktur, større porevolum og høyere spesifikt overflateareal har høy aktivitet. Katalysatoren eller katalysatorbæreren som produseres av den kan brukes til parfyme, hydrokarbonkrakking eller syntese, dehydrering, oksidasjon, dehydrogenering, hydrogenering, reformering, avsvovling, deklorering, defluorering og så videre. Aktivert alumina kan også rulles til baller eller presses til strimler som et tørkemiddel og hygroskopisk middel for væsker og gasser, brukt til kjøling, luftseparasjonstørking, instrumentvindtørking og selektiv adsorpsjon av sporstoffer eller sporforurensninger i industrielle prosesser. I tillegg har den sterk vedheft og er råmaterialet for produksjon av ildfaste leirematerialer.
(3) Inert alumina
Inert aluminiumoksid kalles også høytemperatur aluminiumoksid, aluminiumhydroksid eller annet krystallinsk aluminiumoksid dannet ved høytemperaturstesting ved ca. 1200 ℃ - krystallinsk aluminiumoksid. Som metalloksid har alfa-alumina gode fysiske og kjemiske egenskaper. Den har god intermolekylær kohesjon, kompakt og perfekt krystallisering, og kan tåle ulike kjemiske endringer. Samtidig har alfa-alumina også fordelene med høyt smeltepunkt (2050 ℃), høy hardhet, god isolasjonsytelse, høy mekanisk styrke, god slitestyrke og høy varmebestandighet og slagfasthet, så den er mye brukt i følgende aspekter:
1. ildfast
På grunn av sitt høye smeltepunkt, utmerkede mekaniske egenskaper og korrosjonsbestandighet ved høye temperaturer, brukes alfa-alumina til å produsere forskjellige ildfaste materialer, som ildfaste murstein av mullitt og alumina, ildfaste murstein av korund og korundprodukter, samt amorfe ildfaste støpegods.
2. Keramikk med høyt aluminainnhold
På grunn av den store volumtettheten til alumina, kan den danne en kompakt sintret kropp, og har slitestyrke og høy mekanisk styrke, slik at den er egnet for produksjon av slitesterkt porselen, for eksempel sliping med en rekke porselenskuler, sandblåsedyser, vannbørster, etc., men også på grunn av sin gode varmebestandighet og termiske slagfasthet, egnet for produksjon av keramiske verktøy. På grunn av sin høye temperaturisolasjonsytelse er lavnatriumalumina egnet for produksjon av tennplugger og isolatorer for høytemperatur elektriske apparater, tynnfilmintegrerte elektriske underlagsplater, standarddeler og annet høyfrekvent isolasjonsporselen. Alfa-alumina er mye brukt i produksjon av arkitektonisk keramikk, industriell keramikk, elektronisk elektrisk keramikk, sanitærutstyr og levende keramikk, samt prosesskeramikk, for eksempel keramiske murstein laget av alfa-alumina, keramiske gulv, keramiske valsestenger, keramiske pumper, keramiske filtre, etc.
3. Slipende materiale (slitasjebestandig materiale)
På grunn av sin høye hardhet kan alfa-alumina brukes som slipematerialer, slipematerialer og slitesterke materialer. Hvis det kan brukes som slipe- og poleringsmaterialer for stål, ikke-jernholdige metaller, plast, tre eller trefiber og alle typer stein (inkludert jade), kan det lage slipeskiver, dreieverktøy og andre skjæreverktøy, og kan brukes i slitasjelaget på overflaten av kompositt tregulv og noe utstyr eller metallprodukter.
(4) Ultrafin aluminiumoksyd med høy renhet
Høyrent ultrafint aluminiumoksid refererer til innholdet av AL2O3 > 99,99 %, granularitet < 1 µm, høyrent superfint aluminapulver. Det brukes hovedsakelig til sintring av gjennomsiktig alumina, fluorescerende bærere, høytrykksnatriumlamper, høykvalitets fysisk og kjemisk utstyr, kunstig bein, halvledersubstratsubstrat (C), fyllmateriale for opptaksbånd, superfiltermedium, høykvalitets slipematerialer, spesielle keramikk, skjæreverktøy, høyrent digel, rundt aksen, bombardemål, ovnsrør, emballasjematerialer, enkrystallmaterialer, kunstige steiner, etc.; Det kan forbedre kompaktheten, finishen, kald- og varmutmattingen, bruddseigheten og krypemotstanden til keramikk. Det kan forbedre slitestyrken til molekylære produkter, brukt til plast-, gummiforsterkning og herding, slitestyrke, høytemperaturbestandige beleggfyllstoffer og avanserte kosmetiske fyllstoffer. Samtidig brukes det også som katalysator og katalysatorbærer i petrokjemisk industri og gjødselindustri, laserteknologi som råmateriale for laserneodymglass og rubinlasermaterialer, som avanserte isolasjonsmaterialer i kraftindustrien, luftfart. industrien, som overflatebehandling for luftfartsfly, raketter og kunstige satellitter, etc. Med samfunnets fremgang og utviklingen av vitenskap og teknologi utvides også anvendelsesfeltet for høy renhet og ultrafin alumina, og markedsutsiktene er svært lovende.
(5) Korund
Den naturlig forekommende aluminakrystallen av typen kalles korund, som ofte har forskjellige farger på grunn av forskjellige urenheter. Den har glass- eller diamantglans, med en tetthet på 3,9–4,1 g/cm3 og en hardhet på 8,8. Naturlig korund kalles også edelsten. De med en liten mengde kromoksid i krystallen er rubin, de med en liten mengde jern- og titanurenheter er safir, og de med en liten mengde jern- og kobolturenheter er smaragd.
Produksjonen av naturlig korund i naturen er svært liten, og den brukes hovedsakelig til dekorasjon. Korunden som brukes til industrielle råvarer er kunstig fremstilt. Det finnes to typer kunstig korund: smeltet korund og sintret korund. Det finnes hovedsakelig følgende varianter:
1. Smeltet korund
Smeltet alumina består hovedsakelig av hvit smeltet alumina og brun smeltet alumina.
Smeltet hvit korund er laget av industriell alumina og smeltet i en lysbueovn ved høy temperatur over 2000 ℃. Den har egenskapene høy hvithet, høy renhet, høy hardhet, utmerket selvskarphet, sterk slipekraft, lav varme, korrosjonsbestandighet, høy temperaturbestandighet, god termisk stabilitet og så videre. Den kan brukes til å lage avanserte slipe- og poleringsmaterialer, slipeverktøy laget av den, sliping av høykarbonstål og rustfritt stål. Den er også mye brukt i produksjon av høykvalitets ildfaste og presisjonsstøpeformer, brukes til å lage spesiell keramikk og militære, elektroniske og andre høyteknologiske materialer. Korund produsert av ultrafin alumina med høy renhet kan også brukes som kunstige edelstener.
Brun korund, også kjent som smergel, lages av bauxitt, antrasitt og skrapjern ved smelting ved høy temperatur over 2000 ℃ i en elektrisk ovn. Fargen er brun.
Brun korund kjennetegnes av moderat hardhet, høy luvtetthet, god krystallisering, lav lineær ekspansjonskoeffisient, god seighet og korrosjonsbestandighet, etc. Det er mye brukt i sandblåsingsmaterialer, slipemidler, fyllstoffer, filtreringsmedier, skjærematerialer, ildfaste materialer, slipemidler og keramikk.
2. Sintret korund
Sintret korund basert på industriell eller høyrent alumina-bauksittmalm som råmateriale, laget ved finsliping av kuler eller kropper, sintret ved høy temperatur på 1750-1900 ℃, og har stor hemmelighet, lav porøsitet, høy kornintensitet, utmerket termisk sjokkmotstand ved høy temperatur og slaggerosjonsmotstand, mye brukt til å lage ildfaste og slipende slipemidler.
3. Tabulær korund
Platekorund er et slags aluminiumoksidpulver med høy renhet, som først males, pelleteres, tørkes og kalsineres ved høy temperatur på 1850–1950 ℃. Den er dannet med en velutviklet plate- og flakkrystallstruktur med stor kornstørrelse. Det er et ideelt ildfast materiale med høy renhet, god volumstabilitet, liten krymping etter brenning og sterk termisk sjokkmotstand. Platekorund produseres hovedsakelig ved sintring, men også ved elektrisk smelting.
6) aluminiumsalter
Aluminiumsalter refererer til forbindelser av aluminium. Bare noen få vanlige aluminiumsalter er beskrevet her.
1. Aluminiumsulfat
Aluminiumsulfat har aluminiumsulfat og polyaluminiumsulfat, aluminiumammoniumsulfat (ammoniumaluminium), aluminiumsulfatkalium (aluminium eller kaliumaluminium), vanligvis med svovelsyre og aluminiumhydroksid eller bauxitt, kaolin, flyveaske og andre aluminiummineraler som reaksjon i produksjonen. Aluminiumsulfat brukes hovedsakelig som industrielt reagens, flokkuleringsmiddel, vannbehandlingsmiddel, papirfremstilling, etc., og brukes også i produksjon av andre aluminiumholdige kjemiske produkter. Polyaluminiumsulfat brukes hovedsakelig til behandling av overflatevann; Aluminium kan brukes som hevemiddel, nøytraliseringsmiddel og vannutfellingsmiddel for mat. Aluminium brukes i tradisjonell kinesisk medisin og bakepulver. Det brukes også i papirfremstilling, maling og som vanntettingsmiddel.
2. Aluminiumklorid
Aluminiumklorid og polyaluminiumklorid (aluminiumsol) brukes i aluminiumkarbonatet, som vanligvis fremstilles ved reaksjon av saltsyre med metallisk aluminium, aluminiumhydroksid eller aluminiumholdige mineraler. Aluminiumklorid og polyaluminiumklorid er en type vannrenser med lav pris og god effekt, og kan også brukes som papirliming, sukkerraffinering, støpeforming, antirynkebehandling av tøy, katalysatorbærer, bindemiddel, farmasøytisk raffinering, hurtigherding av sement, kosmetiske råvarer, etc.
3. Aluminiumfluorid og natriumfluorid
Aluminiumfluorid og natriumfluoroaluminat er to hovedfluoridsalter. Aluminiumfluorid brukes hovedsakelig som justeringsmiddel i elektrolytisk aluminiumraffineringsmedium. Det er et hvitt pulver med nålelignende krystallisering. Produksjonsprosessen for aluminiumfluorid har våtmetoden og tørrmetoden. På grunn av kravene til miljøvern er våtmetoden i utgangspunktet eliminert, og tørrmetoden er mye brukt i produksjonen. Prosessflyten for tørrproduksjon av aluminiumfluorid inkluderer sirkulerende fluidisert sjiktprosess fra Luqi Company i Tyskland, flerlags fluidisert sjiktprosess fra Booth Company i Sveits og HF-syntese ALF3-prosess med interne og eksterne varmeovner fra Pincnair Company i Frankrike. Tørrprosessen er å produsere kalsiumsulfat (gips) og HF-gass ved reaksjon av fluoritt og svovelsyre, og deretter produsere aluminiumfluorid ved reaksjon av HF-gass og aluminiumhydroksid etter dehydrering. Når fosfatgjødselanlegget er et biprodukt av fluorkiselsyreproduksjon av aluminiumfluorid, oppfyller det østerrikske Linz-selskapets våtprosess først kravene til forvarming av fluorkiselsyreløsningen, og deretter i den omrørte tanken med aluminiumhydroksid (eller bauxittoppslemming) ved en viss temperatur, aluminiumfluorid og silika (utfelling); Det kan også først brukes ammoniakkvann og fluorkiselsyrereaksjon, dannelse av ammoniumfluorid og silikagel (utfelling), deretter med ammoniumfluoridløsning og aluminiumhydroksid. under en viss temperatur- og trykkreaksjon dannes aluminiumfluorid.
Natriumfluoraluminat (også kjent som kryolitt) er et komplekst fluorid, vanligvis en gråhvite krystallinsk partikkel eller pulver, hovedsakelig brukt i elektrolytisk aluminium som et løsningsmiddel. Produksjonsprosessen for natriumfluoraluminat inkluderer hovedsakelig sodafluoraluminatmetoden, som først reagerer med flussyre og aluminiumhydroksid for å produsere fluoraluminat, og deretter reagerer med soda for å syntetisere natriumfluoraluminat (kryolitt).
4. Annet aluminiumsalt
Aluminiumnitrat kan brukes som katalysator for organisk syntese, beismiddel i trykk- og fargeindustrien, lærbehandlingsmiddel, etc., vanligvis laget ved å reagere aluminium eller aluminiumhydroksid med salpetersyre.
Aluminiumfosfat kan brukes som et insektmiddel for fumigering. Det fremstilles vanligvis ved å brenne en blanding av aluminiumpulver og rødt fosfor.
Molekylsiktene i aluminiumfosfatserien har høy ionebytterkapasitet og katalytisk aktivitet og ble fremstilt ved reaksjon av aluminiumhydroksid og fosforsyre.
Aluminiumdihydrogentripolyfosfat kan brukes som antikorrosivt pigment, adsorbent (deodorant), etylen-til-etanol-katalysator, vanligvis fra metallaluminium eller aluminiumhydroksidreaksjon med fosforsyre.
Ultrafint aluminiumsilikat er et amorft superhvitt pulver med utmerket suspensjon og rent hvitt utseende. Det er mye brukt i belegg, lær, trykking og farging, trykksverte, papirfremstilling, plast, gummi og andre aspekter i kombinasjon med andre pigmenter (titanhvitt pulver). Krystallinsk aluminiumsilikat kan brukes som katalysator for metanolgassfasedehydrering for å produsere dimetyleter. Vanlig aluminiumsilikat kan brukes som isolasjonsmateriale. Aluminiumsilikat fremstilles vanligvis ved reaksjon av vannglass med aluminiumsulfat.
Aluminiumboratkrystaller kan brukes som forsterkningsmaterialer for plast, metall og keramikk, vanligvis blandet med aluminiumoksid og bor eller boroksid, og etter høy temperatursmelting kan vanndamp omdannes til gassformet aluminiumfluorid og boroksid, slik at aluminiumboratkrystaller dannes.
(vii) andre flerfargede alumina- og relaterte forlengelsesprodukter
Den andre varianten av alumina inneholder fortsatt karbonert aluminium, aluminiumoksidfiber, aluminiumoksidfilm, SB-pulver, i tillegg til hagel av aluminium-galliumlegering, trimetylaluminium og annet organisk aluminium, som også er produkter med høyere teknisk innhold. Aluminafiber består av -Al2O3 enkrystallfiber, -Al2O3 langfiber og -Al2O3 kortfiber, som hovedsakelig brukes som metall, plast, gummi, keramisk forsterkningsmateriale, ildfast isolasjonsmateriale og ildfast materiale for rakettoppskytningsbaner, olje-vann-emulsjon, olje-vann-blanding og limvæskeseparasjons- og filtreringsmateriale, og brukes også som katalysatorbærer for hydrokarbontransformasjon. SB-pulver er råmaterialet for hydrogeneringskatalysator og andre høykvalitetskatalysatorer. Alumina og hydrogen dannes ved sterk reaksjon av aluminium-galliumlegeringspellets i vann, som er en ideell hydrogenproduksjonsprosess for fremtidige hydrogendrevne kjøretøy. Trimetylaluminium brukes som olefinpolymerisasjonskatalysator, rakettdrivstoff og råmateriale for å lage trimetylgallium.
Bauxittmalm kan brukes til å produsere ildfaste materialer, flokkuleringsmidler for vannbehandling, proppmidler for oljefeltbrudd, brun korund og sement med høyt aluminainnhold, kalsiumaluminatpulver eller kalsiumaluminat-sement, etc., og aluminium-silisiumlegering kan også produseres ved elektrisk oppvarming.
Den røde slammen produsert av alumina kan brukes som avsvovlingsmiddel og jordforbedringsmiddel for kullkraftverk. Etter fjerning av natrium kan den brukes til å produsere sement, veggmaterialer, keramikksitt, etc. Fra den røde slammen kan den også brukes til å utvinne jernmalmpulver, sjeldent scandium, vismut og andre edle metaller.
Mellomproduktene av aluminiumoksid, flytende natriumaluminat og fast natriumaluminat (sintret klinker) kan brukes som betongakselerator eller brukes i produksjon av akseleratorer; gallium, vanadium og andre edle metaller kan utvinnes og ekstraheres fra den mellomliggende moderluten produsert av alumina.
Publisert: 15. september 2020