工业氧化铝是由铝矾土(Al2O3·3H2O)和硬水铝石制备的,对于纯度要求高的Al2O3,一般用化学方法制备。Al2O3有许多同质异晶体,已知的有10多种,主要有3种晶型,即α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。其中结构不同性质也不同,在1300℃以上的高温时几乎完全转化为α-Al2O3。
氧化铝含有元素铝和氧。若将铝矾土原料经过化学处理,除去硅、铁、钛等的氧化物而制得的产物是纯度很高的氧化铝原料,Al2O3含量一般在99%以上。矿相是由40%~76%的γ- Al2O3和24%~60%的α- Al2O3组成。γ- Al2O3于950~1200℃可转变为α- Al2O3,同时发生显著的体积收缩。
Al2O3有多种变体,常见的是α,γ型都是白色晶体。
自然界中的刚玉是α型属于六方密堆积,熔点,硬度高,不溶于酸碱耐腐蚀,绝缘性好。
将氢氧化铝与偏氢氧化铝或铝铵矾在723K共热可得γ型,不溶于水,但吸水性很强,有强吸附能力与催化活性。
β形有离子传导能力,允许Na+通过。
随着我国电解铝、陶瓷、医药、电子、机械等行业的快速发展,市场对氧化铝需求量仍有较大的增长空间,氧化铝产量将会不断增长。结合2005-2010年中国氧化铝产量数据,预计2011年中国氧化铝产量将达到3300万吨,增长率为14%,2012年将在2011年的基础上继续增长,产量将超过3800万吨。
另外,鉴于中国的在建施工面积按年计持续大幅增长,且由于不断推行城镇化,未来铝业前景非常乐观。预计2011年中国氧化铝需求同比增长15%至3819万吨,2012年氧化铝需求将达到4200万吨,同比增长10%。
中国氧化铝企业达40多家,已建和在建产能达4350多万吨/年,其中处理国内铝土矿的产能为3250万吨/年。2010年全国氧化铝产量2896万吨,是世界大氧化铝生产国。
投资氧化铝工业的风险性与电解铝等其他行业在以下方面又有所不同:
工艺技术相对复杂
通常情况下,项目从设计,开工到形成产能需要2~3年时间左右的时间,投入高,风险较高。
市场价格跌宕起伏
而供求双方的信息不对称又进一步加剧了氧化铝价格起伏不定的局势,进而将影响氧化铝项目的投资收益。
需要许多技术工人
在项目试车、投产和日后生产组织管理等方面,需要一大批精通氧化铝工艺技术和具有实践经验的老和技术工人。
对资源能源的依赖度
氧化铝工业是资源、资金、技术密集型原材料产业,因生产过程中要产生大量的尾矿和赤泥(至今未有较好的处理办法添加到水泥原料中,产品也只能用于工业),对环境的影响非常大,铝土矿作为资源,其保障程度直接制约着一个地区氧化铝工业的总量与生存周期。因此,各级和有关部门,准确把握氧化铝工业的发展形势,资源与环境制约状况和基本规律,按照总量控制的要求,严格控制新建氧化铝项目,坚决制止盲目发展和低水平重复建设,努力实现氧化铝工业发展与资源充分利用,优化生态环境相统一。
1.红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝,因为其它杂质而呈现不同的色泽,蓝宝石则含有氧化铁和氧化钛而呈蓝色。
2.在铝矿的主成份铁铝氧石中,氧化铝的含量高。工业上,铁铝氧石经由Bayer process纯化为氧化铝,再由Hall-Heroult process转变为铝金属。
3.铝与空气中的氧气反应,生成一层致密的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。
4.铝为电和热的良导体。氧化铝的晶体形态因为硬度高,适合用作研磨材料及切割工具。
5.氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。
6.2004年8月,在美国3M公司任职的科学家开发出以铝及稀土元素化合成的合金制造出称为transparent alumina的强化玻璃。
γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得,工业上也叫活性氧化铝、铝胶。其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积,Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中。γ型氧化铝不溶于水,能溶于强酸或强碱溶液,将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝.γ型氧化铝是一种多孔性物质,每克的内表面积高达数百平方米,活性高吸附能力强。工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒,耐压性好.在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体;在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂,还用于色层分析;在实验室是中性强干燥剂,其干燥能力不亚于五氧化二磷,使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用。
该产品可用作高氟饮水的除氟剂(除氟容量大)、烷基苯生产中循环烷烃的脱氟剂、变压器油的脱酸再生剂、用作制氧工业、纺织工业、电子行业气体干燥,自动化仪表风的干燥以及在化肥、石油化工干燥等行业作干燥剂、净化剂(露点可达-40度)、在空分行业变压吸附露点可达-55度。是一种微量水深度干燥的干燥剂。非常适用于无热再生装置。