不同種類氧化鋁使用現狀及工藝技術介紹

許輝

摘 要：氧化鋁是一種高硬度的化合物，熔點為2054℃，沸點為2980℃，在高溫下可電離的離子晶體，常用于制造耐火材料。由于其顯著的化學性質和諸多優點，現在已經被廣泛的運用在了工業的各個領域，是很多工業生產不可或缺的原材料。不同種類的氧化鋁有著不同的制作工藝也有著不同的使用領域，本文就簡單的介紹一下不同種類氧化鋁的制作工藝和使用現狀。

關鍵詞：氧化鋁;制作工藝;應用領域

氧化鋁的制作技術越來越先進，制作方法日新月異，各種制作設備和制作工藝都有其優點但是也存在這不足，需要進行改進，氧化鋁制備和改進首先能夠改善目前的油品，從而適應人們的生活需求。在工業當中一般都是通過沉淀、干燥和焙燒AI（OH）3 前驅體來制備氧化鋁載體，這種制作方法雖然運用的比較普遍但是也存在著明顯的缺點，因此改善氧化鋁的制作工藝顯得尤為重要。

一、氧化鋁生產的主要問題

（1）能耗高。當前氧化鋁生產的方法主要是混聯法，這種生產系統當中既有拜耳法系統，又存在著燒結法系統，程序比較復雜，這就會產生很高的能耗，生產效率比較低下。相比較國外的拜耳法系統，我國的混聯法能耗是外國的三倍。隨著礦石產出的變化，礦石品位的降低，拜耳法系統生產的比例相對減少了很多，燒結法逐漸得到了普及，但是燒結法的能耗似乎并不比拜耳法低。高能耗是目前氧化鋁生產面臨的主要問題，降低能耗是改變氧化鋁生產工藝最為迫切的需要。

（2）原料質量差。氧化鋁的種類很多，并不是任何氧化鋁都可以當做工業材料，工業氧化鋁是由鋁礬土和硬水鋁石制備的，對于純度較高的氧化鋁一般用化學方法制備。在氧化鋁的制備當中，原材料起著重要的作用，我國的鋁土資源原材料質量較差，比不上其他國家的三水鋁石和一水軟鋁石。這就造成了在氧化鋁的制作當中需要耗費更高的壓力和溫度來進行溶出，增加了氧化鋁生產的困難。當然原材料質量差除了耗費更多的能源以外，還會影響氧化鋁的質量，目前我國很多氧化鋁都是孔道通透性低，孔徑較小且分步較寬，難以滿足日趨變重的重質油的加氫處理。

二、氧化鋁的制備方法

（1）棒狀（線狀）氧化鋁的制備。這種氧化鋁的制備一般有兩種制備方法，其一是固相---液相---氣相法。利用這種方法在高溫催化劑的輔助當中，將鐵作為催化劑就能夠合成結晶氧化鋁納米線，納米樹也是通過這種方法被發現的。納米線直徑為50納米，長度為2微米。這種方法操作簡單但是對設備要求較高，需要滿足多種條件才能大幅度的進行生產。其二是水熱合成法，水熱合成法是目前棒狀氧化鋁制備最為流行的方法，其原理就是利用對溶液PH值、水熱合成時間和溫度的把控，確定了沉淀凝膠時的狀態對水熱后氧化鋁形貌的影響。PH值為5，水熱溫度為200，將硝酸鋁和水合并反應就可以得到棒狀氧化鋁。

（2）片狀氧化鋁的制備。片狀氧化鋁的制備方法也是兩種，與棒狀氧化鋁的制備有相似之處。其一是水熱法，原理與棒狀氧化鋁的制備有些相似，不同的是需要加入氫氧化鉀調節酸堿度，最終將PH值確定在10.5，得到沉淀物前驅體，之后用離子水、甲醇清洗后進行離心和分散，水熱溫度300。這種做法的優點是粒子純度高，分散性好，缺點是步驟很繁瑣，對設備的腐蝕性強。其二是溶膠---凝膠法，這是將硝酸鋁和尿素作為原材料，在超臨界乙醇干燥條件下采用這種方法，可以獲得六邊片狀氧化鋁，只是這種方法反應條件比較苛刻。

三、氧化鋁的應用

工業上氧化鋁的應用已經十分普遍，加上近幾年原油重質化、劣質化嚴重，市場對輕質油的需求增加，為了滿足這種需求市場上衍生了負載型氧化鋁當做加氫精致催化劑。氧化鋁具有大比表面積、合適的孔結構、高機械強度以及可再生性等特點，使得氧化鋁的使用性越來越普遍。片狀氧化鋁是氧化鋁當中重要的粉體材料，具備了氧化鋁的其他優點，能夠提高其它生產材料的韌性，因而在陶瓷復合材料當中得到廣泛的應用。除此之外，片狀氧化鋁還有這較強的附著力，可以被用于染料、化妝品等精細化工產品當中。當前很多珠寶的表面也可以用氧化鋁來著色和填充，根據片狀氧化鋁的性能有望制備出新一代的珠光材料。當然想要讓氧化鋁在更多行業得到運用，還是要開發更多的氧化鋁制備方法，降低消耗，提升效率是根本方法。已經有部分科學家開始研究新的氧化鋁制備方法，并且初具成果，氧化鋁的品質有望得到進一步的提升。

綜上所述：氧化鋁是一種珍貴的化學材料，經過加工可以運用在很多工業領域。但是我國的氧化鋁制備存在著一些不足，主要表現為能耗高、原材料質量差。目前用于工業領域的氧化鋁分為棒狀氧化鋁和片狀氧化鋁，棒狀氧化鋁的制備通常是固相--液相--氣相法和水熱合成法，片狀氧化鋁制備則是水熱法和溶膠---凝膠法。這兩種氧化鋁在工業當中都得到了廣泛的應用，能夠滿足很多行業生產的需求。

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