工業(yè)氧化鋁是由鋁礬土(Al2O3·3H2O)和硬水鋁石制備的,對于純度要求高的Al2O3,一般用化學方法制備。Al2O3有許多同質(zhì)異晶體,已知的有10多種,主要有3種晶型,即α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。其中結(jié)構(gòu)不同性質(zhì)也不同,在1300℃以上的高溫時幾乎完全轉(zhuǎn)化為α-Al2O3。
性狀:難溶于水的白色固體,無臭、無味、質(zhì)極硬,易吸潮而不潮解(灼燒過的不吸濕)。氧化鋁是典型的兩性氧化物(剛玉是α形屬于六方密堆積,是惰性化合物,微溶于酸堿耐腐蝕 [1]),能溶于無機酸和堿性溶液中,幾乎不溶于水及非極性有機溶劑;相對密度(
儲存:密封干燥保存。
用途:用作分析試劑、有機溶劑的脫水、吸附劑、有機反應催化劑、研磨劑、拋光劑、冶煉鋁的原料、耐火材料。
Al2O3有多種變體,常見的是α,γ型都是白色晶體。
自然界中的剛玉是α型屬于六方密堆積,熔點,硬度高,不溶于酸堿耐腐蝕,絕緣性好。
將氫氧化鋁與偏氫氧化鋁或鋁銨礬在723K共熱可得γ型,不溶于水,但吸水性很強,有強吸附能力與催化活性。
β形有離子傳導能力,允許Na+通過。
隨著我國電解鋁、陶瓷、醫(yī)藥、電子、機械等行業(yè)的快速發(fā)展,市場對氧化鋁需求量仍有較大的增長空間,氧化鋁產(chǎn)量將會不斷增長。結(jié)合2005-2010年中國氧化鋁產(chǎn)量數(shù)據(jù),預計2011年中國氧化鋁產(chǎn)量將達到3300萬噸,增長率為14%,2012年將在2011年的基礎(chǔ)上繼續(xù)增長,產(chǎn)量將超過3800萬噸。
另外,鑒于中國的在建施工面積按年計持續(xù)大幅增長,且由于不斷推行城鎮(zhèn)化,未來鋁業(yè)前景非常樂觀。預計2011年中國氧化鋁需求同比增長15%至3819萬噸,2012年氧化鋁需求將達到4200萬噸,同比增長10%。
中國氧化鋁企業(yè)達40多家,已建和在建產(chǎn)能達4350多萬噸/年,其中處理國內(nèi)鋁土礦的產(chǎn)能為3250萬噸/年。2010年全國氧化鋁產(chǎn)量2896萬噸,是世界大氧化鋁生產(chǎn)國。
投資氧化鋁工業(yè)的風險性與電解鋁等其他行業(yè)在以下方面又有所不同:
工藝技術(shù)相對復雜
通常情況下,項目從設(shè)計,開工到形成產(chǎn)能需要2~3年時間左右的時間,投入高,風險較高。
市場價格跌宕起伏
而供求雙方的信息不對稱又進一步加劇了氧化鋁價格起伏不定的局勢,進而將影響氧化鋁項目的投資收益。
需要許多技術(shù)工人
在項目試車、投產(chǎn)和日后生產(chǎn)組織管理等方面,需要一大批精通氧化鋁工藝技術(shù)和具有實踐經(jīng)驗的老和技術(shù)工人。
對資源能源的依賴度
1.紅寶石、藍寶石的主成份皆為氧化鋁,因為其它雜質(zhì)而呈現(xiàn)不同的色澤,藍寶石則含有氧化鐵和氧化鈦而呈藍色。
2.在鋁礦的主成份鐵鋁氧石中,氧化鋁的含量高。工業(yè)上,鐵鋁氧石經(jīng)由Bayer process純化為氧化鋁,再由Hall-Heroult process轉(zhuǎn)變?yōu)殇X金屬。
3.鋁與空氣中的氧氣反應,生成一層致密的氧化鋁薄膜覆蓋在暴露于空氣中鋁表面。
4.鋁為電和熱的良導體。氧化鋁的晶體形態(tài)因為硬度高,適合用作研磨材料及切割工具。
5.氧化鋁粉末常用作色層分析的媒介物。
6.2004年8月,在美國3M公司任職的科學家開發(fā)出以鋁及稀土元素化合成的合金制造出稱為transparent alumina的強化玻璃。