个氧化铝工业生产法——苏打烧结法就是1856——1860年在这里研究出来的。1858年吕·查得·里提出铝土矿—苏打烧结法生产氧化铝。由于在烧结过程中铝土矿中的Al203,、SiO2将与苏打反应,生成氧成不溶性的铝硅酸钠,造成氧化铝和苏打的大量损失。1880年由米列尔提出往苏打、铝土矿炉料中添加石灰石,使得烧结过程不生成或很少生成铝硅酸钠,大大减少了氧化铝和苏打的损失;后又改为添加石灰,以至发展成为今天的碱—石灰烧结法。这一方法是目前处理高硅铝土矿生产氧化铝的主要工业生产方法,1889—1892年奥地利人K·J·拜耳发明了甩苛性碱溶液直接浸出铝土矿生产氧化的拜耳法,为氧化铅的大规模生产和迅速发展开辟了道路。此法用在处理低硅铝土矿,特别是处理三水铝石型铝土矿,其经济效果远非其它生产方法所能比拟。烧结法和拜耳法是目前生产氧化铝的主要工业方法。
1904年世界氧化铝产量仅为1000吨,1941年已达100万吨。到1987年世界上有25个国的41个公司82家氧化铝厂生产氧化铝,已经在生产着的和计划投产的氧化铝厂的总年产能为4300万吨。主要的氧化铝生产国有澳大利亚、美国、苏联、牙买加、日本、南斯拉夫、西德、法国、苏里南和加拿大。国外生产氧化铝绝大多数采用拜耳法,其次是烧结法和联合法,多年来国外氧化铝生产在改革工艺流程,降低能耗,研制能、低消耗的大型设备;探索资源的综合利用;提高产品质量,增加产品品种;检测分析、操作控制自动化等方面都取得了很大进展。
氧化铝,俗称矾土,化学式为Al2O3。白色粉末,密度3.9~4.0g/cm3,熔点2050℃,沸点2980℃。其不溶于水,能缓慢溶于浓硫酸。其可用于炼制金属铝,也是制坩埚、瓷器、耐火材料和人造宝石的原料。用作吸附剂、催化剂及催化剂载体的氧化铝称为“活性氧化铝”,其具有多孔性、高分散度和大的比表而积等特性,广泛用于石油化工、精细化工、生物以及制药等领域。
活性氧化铝属于化学品氧化铝范畴,主要用于吸附剂、净水剂、催化剂及催化剂载体。活性氧化铝对气体、水蒸气和某些液体的水分有选择吸附本领。吸附饱和后可在约175~315℃加热除去水而复活。吸附和复活可进行多次。除用作干燥剂外,还可从污染的氧、氢、二氧化碳、天然气等中吸附润滑油的蒸气。并可用作催化剂和催化剂载体和色层分析载体。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℃)、在空分行业变压吸附露点可达-55℃。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。
再生剂采用氢氧化钠溶液,也可采用硫酸铝溶液。氢氧化钠再生剂的溶液浓度采用0.75%~1%,氢氧化钠消耗量可按每去除1g氟化物所需8~10g固体氢氧化钠计算,再生液用量为滤料体积的3~6倍。硫酸铝再生剂的溶液浓度采用2~3%,硫酸铝的消耗量可按每去除1g氟化物需60~80g固体硫酸铝计算。
吸附剂及催化剂载体用氧化铝是一种精细化学品,也是一种化学品。不同用途对物性结构的要求不同,这就是其性强、品种牌号多的缘故。据统计,用氧化铝作催化剂及载体的数量,比分子筛、硅胶、活性炭、硅藻土及硅铝胶的催化剂总用量还多。由此可见氧化铝在催化剂及载体中的举足轻重的地位。其中η-Al2O3和γ-Al2O3又是重要的催化剂及载体,它们都是含有缺陷的尖晶石结构,两者的区别是:四面体的晶体结构不同(γ>η),六方层的堆排规整性不同(γ>η)以及Al—O键距不同(η>γ,差值0.05~0.1nm)。