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1、·1 轻 金 属 6·1999年第2期生产活性氧化铝的原料和技术条件黄德修(山东铝业公司磨料综合加工厂 山东淄博 255065)王鑫书(山东铝业公司联工大学 山东淄博 255065)摘要 活性氧化铝是特种氧化铝中的一个系列品种,在干燥、吸附、除杂、催化载体和催化反应等方面有广泛的应用。由于要求活性氧化铝具有不同的化学、物理性能和晶相结构,使用不同的原料,加工过程也有差别,使产品具有不同的特性。关键词 活性氧化铝 原料 技术条件 活性氧化铝(以下简称活铝)有广泛的用市售的三水铝石矿是经过水洗后
2、的矿石,途,它是由三水铝石经加热脱水,或经脱水后再除去含SiO2、Fe2O3杂质较多的红土。块度可水化等途径,生成的无水活性Al2O3,具有比较在5～40mm。高的比表面积、吸附性能、表面化学特性、一定表1 三水铝石矿的组成,%的孔隙率和孔径分布。选用不同的原料生产活产地海南福建印尼越南几内亚铝,如天然的三水铝石矿、工业Al(OH)3、组成SiO2418610512210117Al(OH)3的结疤和假一水软铝石等,因原料的Fe2O314131512121020182715理化性质不同,加工工艺也不同,产品的化学纯Al2O34913481552184716
3、4313Na2O01050110011701030105度、物理性能、晶相组成有差异,从而使用性能K2O01050115011501050105也有差别,形成活铝的系列产品。TiO2217117112312212灼减261826102712261024141 天然的三水铝石矿为原料三水铝石6966757064红土型三水铝石矿,是当代用拜耳法生产将矿石在350～600℃加热,三水铝石脱Al2O3的主要原料。国内在沿海地区的福建、水,转变为无水Al2O3如γAl2O3和χAl2O3广西和海南等省有一定的储量。等〔1〕。如矿石中含有一水软铝石,在450℃以三水
4、铝石矿中的主要矿物是三水铝石,含上转变为γAl2O3。残留的水控制在5%左量50%～85%,Al2O3含量一般在35%～2右。产品的比表面积在150m/g左右,主要是53%,三水铝石矿中含有少量一水软铝石,即β杂质含量较高,γAl2O3的含量低,影响产品Al2O3·H2O。国内外某些地区的三水铝石矿的比表面积。化学成分及由XRD等相分析获得的矿石中三加热相变可在箱式烘干炉、回转窑等装备水铝石的含量见表1。中完成。获得的活性铝土矿可用作脱水剂、原表1看出,矿石中三水铝石含量最高的是油的除水剂,气体的除硫剂等,加工工艺流程见印尼矿,最低的是几内亚矿,后者主要
5、是Fe2O3图1。含量高,Al2O3的含量相应降低。收稿日期:1998-11-241999年第2期 黄德修等:生产活性氧化铝的原料和技术条件 ·17·市售铝土矿(湿)通常低于1%,可制备纯度较高的活铝。↓在400～600℃范围内,用间接加热或直接烘 干加热,在回转窑或其它装置中活化相变。加热↓加热处理时三水铝石脱水相变为无水Al2O3,主要晶相↓由χAl2O3,和γAl2O3组成,还有少量的一分 级水软铝石,通常产品有少量的灼减。↓不同粒级产品一种加工工艺是将粉体Al(OH)3机械成图1 活性铝土矿的加工工艺流
6、程型,在指定的温度下活化。活化后或经粉碎至所需的粒径出售,或直接用作催化剂的截体等。2 氧化铝厂的结疤为原料产品中大孔径的孔较少,而小孔径的孔较多。在氧化铝生产中,由于铝酸钠溶液水解,析出的Al(OH)3附着在容器壁上,形成Al(OH)3表2 活铝的特性特 性F1S100AA314结疤。结疤经洗涤后除去杂质,如夹杂的铝酸成分:钠溶液和溶液中含有的Na2SO4、Na2CO3、NaClAl2O3,%9295-Na2O,%0158015≤015和NaC2O4等杂质,烘干后,粉碎至5～20mmSiO2,%01120103≤0110的块度,再加热至400～600℃
7、活化,加工工艺Fe2O3,%01060105≤0103LOI,%75≤5流程图2。3松装容重,g/cm01830180-结 疤紧装容重,g/cm301850175-↓孔容,cm3/g014001490135孔隙率,%56136016-粗粉碎平均孔径,!17747-↓比表面积,m2/g250260200储 槽吸湿率,%-->30↓洗 涤↓4 氢氧化铝的快速脱水烘干活化现代市售高性能的活铝均用快速脱水工↓艺,用作吸附剂和催化剂。用常规方法加热氢活 铝↓氧化铝脱水,生成约20%的一水软铝石,产品二次粉碎的比表面积低,如与全部生成χAl2O3比较,↓快速加热脱水
8、,将提高比表面积,而孔结构也可产 品控制在一定范围。在脱水时形成ηAl2O3,而
