En kort beskrivning av olika typer av aluminiumoxid
En mängd olika aluminiumoxider, även kända som specialaluminiumoxid, icke-metallurgisk aluminiumoxid eller kemisk aluminiumoxid, aluminiumoxid och aluminiumhydroxiddifferentierade produkter eller förlängningsprodukter. Beroende på dess kemiska sammansättning, kristallstruktur, partikelstorlek, renhet, hårdhet, sintringsgrad etc. kan de delas in i mer än 300 varianter. Många varianter av aluminiumoxid har en mycket varierande natur, vissa kan vara lika hårda som safir, vissa kan vara lika mjuka som talkpulver; vissa har en synbar densitet på mer än 3 200 kg/m², medan andra har en densitet på mindre än 3,2 kg/m². Vissa inerta olösliga ämnen, men vissa kan vara lösliga i syra och bas, med betydande aktivitet; vissa vätskor kan vara som sandsiktning, men vissa är viskösa eller till och med tixotropa kolloider och kan inte filtreras; vissa kristallstrukturer och kristalldiameter varierar brett, vissa är amorfa; vissa har hög adsorptionskapacitet, vissa har ingen adsorptionskapacitet; vissa är aktiva katalysatorer och vissa är inerta. Men ett gemensamt drag för alla varianter av aluminiumoxid är, i någon form, är att de så småningom omvandlas till alfa-aluminiumoxid om de upphettas under lång tid vid mycket höga temperaturer. Olika typer av aluminiumoxid används ofta inom kemi, medicin, katalysatorer, gummi, plast, papperstillverkning, fyllnadsmedel, pigment och andra områden. Med utvecklingen av vetenskap och teknik och tillämpningen av nya material blir marknaden för aluminiumoxid med flera varianter bredare och bredare.
Ii. Klassificering av olika typer av aluminiumoxid
(I) Flera varianter av aluminiumhydroxid
1. Klassificering av flera varianter av aluminiumhydroxid:
(1) Vanligt fyllmedel aluminiumhydroxid, D50 = 50 m, 70 m;
(2) Fint aluminiumhydroxidpulver, D50 ≤20 m;
(3) Aluminiumhydroxidmikropulver (ultrafint aluminiumhydroxid), D50 ≤1 m;
(4) Torr vit aluminiumhydroxid, vithet ≥93%;
(5) Hög vit aluminiumhydroxidhalt (fyllning av konstgjord agat och konstgjord marmor), vithet ≥95%;
(6) Låg alkalisk (natrium) aluminiumhydroxid, Na2O+K2O≤0,10 %;
(7) Aluminiumhydroxid med låg järnhalt, Fe2O3 ≤ 0,005 %;
(8) Kvasitunn bauxit, med en kristallin typ av ?-alooh som en envattenhaltig bauxit med 1-2 kristallina vattenhalter;
(9) Aluminiumhydroxidgel, kristallin al₂O₃.NH₂O, huvudfasen är av amorf kristalltyp.
2. ANVÄNDNINGAR av olika typer av aluminiumhydroxid:
(1) Används som flamskyddsmedel
Aluminiumhydroxid är ett idealiskt flamskyddsmedel för plast, gummi och andra organiska polymerer och textilier. De syntetiska materialen med aluminiumhydroxid som fyllmedel är: polyester, epoxi, fenol, polypropen, polyeten, polyvinylklorid, butyraldehydgummi, neopren, silikongummi och avancerade flamskyddsbeläggningar, brandmattor, branddukar, brandtransportband och så vidare. Eftersom aluminiumhydroxid är ett vitt pulver är dess fysikaliska och kemiska egenskaper relativt stabila under normala förhållanden, ingen fuktabsorption, ingen färgförändring, giftfri, ofarlig, luktfri, partikelstorlek kan bearbetas efter behov. När uppvärmningstemperaturen överstiger 200 ℃ börjar aluminiumhydroxid absorbera värme och sönderfalla, vilket frigör trekristallvatten. Ju högre temperaturen är, desto snabbare blir sönderdelningshastigheten, vilket hämmar ökningen av polymertemperaturen och spelar rollen som kylning, flamskydd och brandbekämpning.
(2) Används som fyllnadsmaterial för konstgjord agatsten och konstgjord marmor
Med aluminiumhydroxid och omättat polyesterharts eller metakrylat-harts kan man producera dekorativa material för konstgjord marmor och agat samt sanitetsartiklar. Eftersom aluminiumhydroxid har ett brytningsindex (1,57) som ligger mycket nära polyesterhartsets, får konstgjorda produkter en genomskinlig och tillfredsställande ljusstyrka, och olika färger kan läggas till för att designa olika mönster och specifikationer. Produkten har också egenskaper som hög kvalitet, låg vikt, ingen strålning, ingen sprödhet, enkel skärning etc., och har använts i stor utsträckning för närvarande.
(3) Används som fyllmedel för papperstillverkning
Aluminiumhydroxid används huvudsakligen som ytbeläggning, fyllnadsmedel och icke-brännbart papper i papperstillverkning. Högvit ultrafin aluminiumhydroxid kännetecknas av hög vithet, fin partikelstorlek, jämn fördelning och linjär kristallform etc. Den kan ersätta titanvitt pulver med förutsättningen att inte minska papperets vithet och opacitet, spara papperskostnader, förbättra pappersglans och förbättra tryckprestanda.
(4) Används som fyllning i tandkräm
Aluminiumhydroxid har milda friktionsegenskaper och tillhör det neutrala materialet. Fyllning i tandkräm som friktionsmedel kan effektivt ta bort smuts på tänder och tandkött utan att skada. Partikelstorleken för aluminiumhydroxid som används som fyllnadsmaterial i tandkräm är i allmänhet D50 ≤7 m, och alkalitillsatsen måste vara < 0,01 %.
(5) Används som farmaceutiska råvaror
En av huvudkomponenterna i magmedicin är aluminiumhydroxid, som kan neutralisera magsyra och är ett bra råmaterial för att tillverka magmedicin.
(6) Som kemiska råvaror
Eftersom aluminiumhydroxid är en amfotär förening kan den snabbt lösas upp i stark syra eller alkali, så det har blivit råmaterialet för många aluminiumsalter. Såsom aluminiumsulfat och alun är produkten av aluminiumhydroxid som reagerar med svavelsyra och dess salter, polyaluminiumklorid är en produkt av aluminiumhydroxid som reagerar med saltsyra, aluminiumfluorid är produkten av aluminiumhydroxid som reagerar med fluorvätesyra, etc. Med aluminiumhydroxid (eller natriumaluminatlösning) som råmaterial kan man producera 3a, 4a, 5a 13x molekylsikt, 10x och Y-typ molekylsikt.
(2) Aktiverad aluminiumoxid
Det finns åtta kristallina typer av aluminiumoxid:,,,,,, och. Genom att värma och dehydrera aluminiumhydroxid vid olika temperaturer kan olika kristalltyper av aluminiumoxid erhållas. Om den däremot rostas vid en temperatur över 1200 ℃ kommer andra kristalltyper av aluminiumoxid så småningom att omvandlas till β-aluminiumoxid. Alfa-aluminiumoxid kallas högtemperaturaluminiumoxid, även känd som inert aluminiumoxid, medan de andra sju kristallina aluminiumoxiden kallas lågtemperaturaluminiumoxid, även känd som aktiverad aluminiumoxid.
Som aluminiumoxidhydrat är mekanismen och den specifika fasövergångsprocessen också mycket olika på grund av skillnaden i rostningstemperatur, rostningstid och hydratets komplementaritet. När aluminiumhydroxid dehydreras snabbt vid 400-600 ℃, på grund av vattenavlägsning, sönderfaller dess kristaller, kristallytan blir lös och många porer och sprickor bildas, vilket resulterar i en kraftig ökning av den specifika ytan. Aluminiumoxid med rimlig porstruktur, större porvolym och högre specifik yta har hög aktivitet. Katalysatorn eller katalysatorbäraren som produceras av den kan användas för parfym, kolvätekrackning eller syntes, dehydrering, oxidation, dehydrogenering, hydrering, reformering, avsvavling, avklorering, defluorering och så vidare. Aktiverad aluminiumoxid kan också rullas till bollar eller pressas till remsor som ett torkmedel och hygroskopiskt medel för vätskor och gaser, används för kylning, luftseparationstorkning, instrumentvindtorkning och selektiv adsorption av spårämnen eller spårföroreningar i industriella processer. Dessutom har den en stark vidhäftning och är råmaterialet för tillverkning av eldfasta lermaterial.
(3) Inert aluminiumoxid
Inert aluminiumoxid kallas även högtemperaturaluminiumoxid, aluminiumhydroxid eller annan kristallin aluminiumoxid som bildas genom högtemperaturrostning vid cirka 1200 ℃ - kristallin aluminiumoxid. Som metalloxid har alfa-aluminiumoxid goda fysikaliska och kemiska egenskaper. Den har utmärkt intermolekylär kohesion, kompakt och perfekt kristallisering och kan motstå olika kemiska förändringar. Samtidigt har alfa-aluminiumoxid också fördelarna med hög smältpunkt (2050 ℃), hög hårdhet, god isoleringsprestanda, hög mekanisk hållfasthet, god nötningsbeständighet samt hög värmebeständighet och värmebeständighet, så den används ofta inom följande områden:
1. eldfast
På grund av sin höga smältpunkt, utmärkta mekaniska egenskaper och korrosionsbeständighet vid höga temperaturer används alfa-aluminiumoxid för att producera olika eldfasta material, såsom eldfasta tegelstenar av mullit och aluminiumoxid, eldfasta tegelstenar av korund och korundprodukter, samt amorfa eldfasta gjutbara material.
2. Keramik med hög aluminiumoxidhalt
På grund av sin stora volymdensitet kan alfa-aluminiumoxid bilda en kompakt sintrad kropp, samt har slitstyrka och hög mekanisk hållfasthet. Detta gör den lämplig för produktion av slitstarkt porslin, såsom slipning med olika porslinskulor, sandblästringsmunstycken, vattenborstar etc., men också på grund av sin goda värmebeständighet och värmeslaghållfasthet, lämplig för produktion av keramiska verktyg. Tack vare sin höga temperaturisoleringsprestanda är lågnatriumaluminiumoxid lämplig för produktion av tändstift och isolatorer för högtemperaturelektriska apparater, tunnfilmsintegrerade elektriska underlagsplattor, standarddelar och annat högfrekvent isoleringsporslin. Alfa-aluminiumoxid används ofta vid produktion av arkitektonisk keramik, industriell keramik, elektronisk elektrisk keramik, sanitetsartiklar och levande keramik, samt processkeramik, såsom keramiska tegelstenar gjorda av alfa-aluminiumoxid, keramiska golv, keramiska valsstänger, keramiska pumpar, keramiska filter etc.
3. Slitande material (nötningsbeständigt material)
På grund av sin höga hårdhet kan alfa-aluminiumoxid användas som slipmaterial, slipmaterial och slitstarka material. Om det kan användas som slip- och poleringsmaterial för stål, icke-järnmetaller, plast, trä eller träfiber och alla typer av sten (inklusive jade), kan det tillverka slipskivor, svarvverktyg och andra skärverktyg, och kan användas i slitskiktet på kompositträgolv och slitskiktet på vissa utrustningar eller metallprodukter.
(4) Ultrafin aluminiumoxid med hög renhet
Högren ultrafin aluminiumoxid avser ett innehåll av AL2O3 > 99,99 %, en granularitet < 1 µm, högrent superfint aluminiumoxidpulver. Det används huvudsakligen för sintring av transparent aluminiumoxid, fluorescerande bärare, högtrycksnatriumlampor, högkvalitativ fysikalisk och kemisk utrustning, konstgjort ben, halvledarsubstrat (C), fyllnadsmaterial för inspelningsband, superfiltermedium, högkvalitativa slipmedel, specialkeramik, skärverktyg, högrenhetsdegel, runt axeln, bombardementsmål, ugnsrör, förpackningsmaterial, enkristallmaterial, konstgjorda stenar etc. Det kan förbättra kompaktheten, ytbehandlingen, kall- och varmutmattning, brottseghet och krypmotstånd hos keramik. Det kan förbättra slitstyrkan hos molekylära produkter och används för plast-, gummiförstärknings- och härdning, slitstarka, högtemperaturbeständiga beläggningsfyllmedel och avancerade kosmetiska fyllmedel. Samtidigt används det också som katalysator och katalysatorbärare inom petrokemisk industri och gödningsmedelsindustri, laserteknik som råmaterial för laserneodymglas och rubinlasermaterial, som avancerade isoleringsmaterial inom kraftindustrin, flyg- och rymdindustrin. industrin, som ytbehandling för flygplan, raketer och artificiella satelliter, etc. Med samhällets framsteg och utvecklingen av vetenskap och teknik expanderar även tillämpningsområdet för hög renhet och ultrafin aluminiumoxid, och marknadsutsikterna är mycket lovande.
(5) Korund
Den naturligt förekommande aluminiumoxidkristallen kallas korund, som ofta har olika färger på grund av olika föroreningar. Den har glas- eller diamantglans, med en densitet på 3,9-4,1 g/cm3 och en hårdhet på 8,8. Naturlig korund kallas också ädelsten. De med en liten mängd kromoxid i kristallen är rubin, de med en liten mängd järn- och titanföroreningar är safir, och de med en liten mängd järn- och koboltföroreningar är smaragd.
Produktionen av naturlig korund i naturen är mycket liten och den används mest för dekoration. Korunden som används för industriella råvaror är artificiellt framställd. Det finns två typer av artificiell korund: smält korund och sintrad korund. Det finns huvudsakligen följande sorter:
1. Smält korund
Smält aluminiumoxid består huvudsakligen av vit smält aluminiumoxid och brun smält aluminiumoxid.
Smält vit korund tillverkas av industriell aluminiumoxid och smälts i en ljusbågsugn vid hög temperatur över 2000 ℃. Den har egenskaper som hög vithet, hög renhet, hög hårdhet, utmärkt självskärpa, stark slipkraft, låg värme, korrosionsbeständighet, hög temperaturbeständighet, god termisk stabilitet och så vidare. Den kan användas för att tillverka avancerade slip- och poleringsmaterial, slipverktyg gjorda av den, slipning av högkolstål och rostfritt stål. Den används också ofta vid produktion av högkvalitativa eldfasta och precisionsgjutformar, används för att tillverka specialkeramik och militära, elektroniska och andra högteknologiska material. Korund som produceras av ultrafin aluminiumoxid med hög renhet kan också användas som konstgjorda ädelstenar.
Brun korund, även känd som smärgel, tillverkas av bauxit, antracit och skrotjärn genom smältning vid en hög temperatur över 2000 ℃ i en elektrisk ugn. Dess färg är brun.
Brun korund kännetecknas av måttlig hårdhet, hög luggtäthet, god kristallisation, låg linjär expansionskoefficient, god seghet och korrosionsbeständighet, etc. Det används ofta i sandblästringsmaterial, slipmedel, fyllmedel, filtreringsmedia, skärmaterial, eldfasta material, slipmedel och keramik.
2. Sintrad korund
Sintrad korund baserad på industriell eller högren aluminiumoxidbauxitmalm som råmaterial, tillverkad genom finmalning av kulor eller kroppar, vid hög temperatur sintring på 1750-1900 ℃, och den har en stor hemlighet, låg porositet, hög kornintensitet, utmärkt termisk chockbeständighet vid hög temperatur och slaggerosionsbeständighet, och används ofta för att tillverka eldfasta och slipande slipmedel.
3. Skivformad korund
Plattkorund är ett slags aluminiumoxidpulver med hög renhet, som först mals, pelleteras och torkas och kalcineras vid en hög temperatur på 1850-1950 ℃. Den har en välutvecklad platt- och flingkristallstruktur med stor kornstorlek. Det är ett idealiskt eldfast material med hög renhet, god volymstabilitet, liten krympning efter ombränning och stark termisk chockbeständighet. Plattkorund framställs huvudsakligen genom sintring, men även genom elektrisk smältning.
6) aluminiumsalter
Aluminiumsalter avser föreningar av aluminium. Endast ett fåtal vanligt förekommande aluminiumsalter beskrivs här.
1. Aluminiumsulfat
Aluminiumsulfat har aluminiumsulfat och polyaluminiumsulfat, aluminiumammoniumsulfat (ammoniumaluminium), aluminiumsulfatkalium (aluminium eller kaliumaluminium), vanligtvis med svavelsyra och aluminiumhydroxid eller bauxit, kaolin, flygaska och andra aluminiummineralreaktionsproduktion. Aluminiumsulfat används huvudsakligen som industriellt reagens, flockningsmedel, vattenreningsmedel, papperstillverkning etc., och används även vid produktion av andra aluminiumhaltiga kemiska produkter. Polyaluminiumsulfat används huvudsakligen för ytvattenrening; Aluminium kan användas som jäsmedel, neutraliseringsmedel och vattenfällningsmedel för livsmedel. Aluminium används i traditionell kinesisk medicin och bakpulver. Det används också vid papperstillverkning, målning och som vattentätningsmedel.
2. Aluminiumklorid
Aluminiumklorid och polyaluminiumklorid (aluminiumsol) används i aluminiumkarbonat, vilket vanligtvis framställs genom reaktion av saltsyra med metalliskt aluminium, aluminiumhydroxid eller aluminiumhaltiga mineraler. Aluminiumklorid och polyaluminiumklorid är en typ av vattenrenare med lågt pris och god effekt, och kan även användas som papperslimning, sockerraffinering, gjutformning, rynkskydd för tyg, katalysatorbärare, bindemedel, farmaceutisk raffinering, snabbhärdning av cement, kosmetiska råmaterial etc.
3. Aluminiumfluorid och natriumfluorid
Aluminiumfluorid och natriumfluoroaluminat är två huvudsakliga fluoridsalter. Aluminiumfluorid används huvudsakligen som justeringsmedel i elektrolytiskt aluminiumraffineringsmedium. Det är ett vitt pulver med nålliknande kristallisation. Produktionsprocessen för aluminiumfluorid har våtmetod och torrmetod. På grund av miljöskyddskraven har våtmetoden i princip eliminerats och torrmetoden används i stor utsträckning för produktion. Processflödet för torrproduktion av aluminiumfluorid inkluderar cirkulerande fluidiserad bäddprocess från Luqi Company i Tyskland, flerskiktsfluidiserad bäddprocess från Booth Company i Schweiz och HF-syntes ALF3-process med interna och externa värmeugnar från Pincnair Company i Frankrike. Den torra processen är att producera kalciumsulfat (gips) och HF-gas genom reaktion av fluorit och svavelsyra, och sedan producera aluminiumfluorid genom reaktion av HF-gas och aluminiumhydroxid efter dehydrering. När fosfatgödselmedelsanläggningens biprodukt av fluorkiselsyraproduktion av aluminiumfluorid, uppfyller det österrikiska Linz-företagets våtprocess först kraven för förvärmning av fluorkiselsyralösningen, och sedan i den omrörda tanken med aluminiumhydroxid (eller bauxitslam) vid en viss temperatur reaktion, aluminiumfluorid och kiseldioxid (utfällning); kan också först använda ammoniakvatten och fluorkiselsyrareaktion, bildande av ammoniumfluorid och kiseldioxidgel (utfällning), sedan med ammoniumfluoridlösning och aluminiumhydroxid. under en viss temperatur- och tryckreaktion bildas aluminiumfluorid.
Natriumfluoroaluminat (även känt som kryolit) är en komplex fluorid, vanligtvis en gråvit kristallin partikel eller pulver, som huvudsakligen används som lösningsmedel i elektrolytiskt aluminium. Produktionsprocessen för natriumfluoroaluminat innefattar huvudsakligen sodafluoroaluminatmetoden, som först reagerar med fluorvätesyra och aluminiumhydroxid för att producera fluoroaluminat, och sedan reagerar med soda för att syntetisera natriumfluoroaluminat (kryolit).
4. Annat aluminiumsalt
Aluminiumnitrat kan användas som katalysator för organisk syntes, betningsmedel inom tryck- och färgningsindustrin, läderbehandlingsmedel etc., vanligtvis framställt genom att reagera aluminium eller aluminiumhydroxid med salpetersyra.
Aluminiumfosfat kan användas som gasningsmedel. Det framställs vanligtvis genom att bränna blandat aluminiumpulver och röd fosfor.
Molekylsiktarna i aluminiumfosfatserien har hög jonbyteskapacitet och katalytisk aktivitet och framställdes genom reaktion av aluminiumhydroxid och fosforsyra.
Aluminiumdivätetripolyfosfat kan användas som antikorrosivt pigment, adsorbent (deodorant), eten-till-etanol-katalysator, vanligtvis från metallaluminium eller aluminiumhydroxidreaktion med fosforsyra.
Ultrafint aluminiumsilikat är ett amorft supervitt pulver med utmärkt suspension och rent vitt utseende. Det används ofta inom beläggning, läder, tryckning och färgning, tryckfärg, papperstillverkning, plast, gummi och andra aspekter i kombination med andra pigment (titanvitt pulver). Kristallint aluminiumsilikat kan användas som katalysator för metanolgasfasdehydrering för att producera dimetyleter. Vanligt aluminiumsilikat kan användas som isoleringsmaterial. Aluminiumsilikat framställs vanligtvis genom reaktion av vattenglas med aluminiumsulfat.
Aluminiumboratkristaller kan användas som armeringsmaterial för plast, metall och keramik, vanligtvis blandade med aluminiumoxid och bor eller boroxid, och efter högtemperatursmältning kan de även omvandlas till gasformiga aluminiumfluorider och boroxider via vattenånga, vilket gör aluminiumboratkristaller.
(vii) andra mångsidiga aluminiumoxid- och relaterade förlängningsprodukter
Den andra varianten av aluminiumoxid innehåller fortfarande karbonatiserat aluminium, aluminiumoxidfiber, aluminiumoxidfilm, SB-pulver, utöver hagel av aluminiumgalliumlegering, trimetylaluminium och annat organiskt aluminium, vilket också är produkter med högre tekniskt innehåll. Aluminiumfiber består av -Al2O3 enkristallfiber, -Al2O3 långfiber, -Al2O3 kortfiber, som huvudsakligen används som metall, plast, gummi, keramiskt armeringsmaterial, eldfast isoleringsmaterial och eldfast material för raketuppskjutningsbanor, olje-vattenemulsion, olje-vattenblandning och limvätskeseparations- och filtreringsmaterial, och används även som katalysatorbärare för kolväteomvandling. SB-pulver är råmaterialet för hydreringskatalysatorer och andra högkvalitativa katalysatorer. Aluminiumoxid och väte bildas genom stark reaktion av aluminium-galliumlegeringspellets i vatten, vilket är en idealisk väteproduktionsprocess för framtida vätgasdrivna fordon. Trimetylaluminium används som olefinpolymerisationskatalysator, raketbränsle och råmaterial för att tillverka trimetylgallium.
Bauxitmalm kan användas för att producera eldfasta material, flockuleringsmedel för vattenrening, proppmedel för oljefältsspräckning, brun korund och hög aluminiumoxidcement, kalciumaluminatpulver eller kalciumaluminatcement, etc., och aluminium-kisellegering kan också framställas med elektrisk uppvärmningsmetod.
Den röda leran som produceras av aluminiumoxid kan användas som avsvavlingsmedel och jordförbättringsmedel för koleldade kraftverk. Efter avlägsnande av natrium kan den användas för att producera cement, väggmaterial, keramsit etc. Från den röda leran kan den också användas för att utvinna järnmalmspulver, sällsynt skandium, vismut och andra ädelmetaller.
Mellanprodukterna aluminiumoxid, flytande natriumaluminat och fast natriumaluminat (sintrad klinker) kan användas som betongaccelerator eller användas vid framställning av acceleratorer; gallium, vanadin och andra ädelmetaller kan utvinnas och extraheras från den mellanliggande moderluten som produceras av aluminiumoxid.
Publiceringstid: 15 sep-2020