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1、, 氧化铝制取的方程式K 与 RP 值的关系 ：aK 是铝酸钠溶液中所含苛性碱与氧化铝的物质的量的比。Rp 是溶液中所含氧化铝与苛性碱的质量比。两者相乘等与 1.645，即是氧化铝分子量的大小除以苛性碱分子量大小的值。类别：氧化铝制取工 | 评论(0) | 浏览(66 ) 实验室提纯铝土矿中的氧化铝的方程式 2009-05-11 16:22求实验室提纯铝土矿中的氧化铝的方程式 ：铝土矿中常含有少量的 SiO2 和 Fe2O3，写出实验室由铝土矿制取纯净 Al2O3 时需加入的试剂和反应方程式： 加 HCl 溶液过量，过滤除去 SiO2 沉淀，方程式为Al2O3+6HCl2AlCl3+3H2O，
2、Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O 加 NaOH 溶液过量，过滤除去 Fe(OH)3，方程式为4NaOH+AlCl3NaAlO2+3NaCl+2H2O ，3NaOH+FeCl3Fe(OH)3+3NaCl 通入 CO2 过量，过滤得到 Al(OH)3，方程式为 2NaAlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3+Na2CO3 煅烧 Al(OH)3 可以得到纯净的 Al2O3，方程式为 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 铝土矿的主要化学成分为 Al2O3，一般为 4070%质量分数，另含SiO2、Fe2O3、TiO2 及少量 CAO、MgO 及微量 Ga、V、P、V、Cr 等。以 Al2
3、O3 在矿物存在形态分为：三水铝石（Al2O3?3H2O），一水软铝石，一水硬铝石（分子式均为 Al2O3.H2O）。评定铝土矿质量标准是铝硅比，生产要求该值不低于33.5。 等 从铝土矿制取 Al2O3 方法很多，目前工业上几乎采用碱法，又分为拜耳法、烧结法、联合法等三种： Al2O3?3H2O(或 Al2O3?H2O)+NaOH（浸出/分解）NaAl(OH)4+赤泥（晶种分解/蒸发、苛化）Al2(OH)3（煅烧）Al2O3。 （一） 拜耳法：是典型的一种湿法冶金的方法，在氧化铝生产中占绝对优势。 工艺流程（如图） 原理如下： 实质是在不同条件下，控制反应向不同方向进行。其中关键工序是： 1
4、 铝土矿的浸出浸出母液的主要成份是 NaOH 主要反应： 1）氧化铝 Al2O3?nH2O+2NaOH2NaAlO2+nH2O 2）二氧化硅：SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O 2Na2SiO3+2NaAlO2+4H2ONa2O?Al2O3?2SiO2?2H2O+4NaOH 3） 氧化铁：溶出的 Fe2O3 不与 NaOH 反应，以固相直接进入残渣，呈红色。 4） 二氧化钛：TiO2+2Ca(OH)22CaOTiO2?2H2O 直接进入赤泥中 5） 碳酸盐：主要有 CaCO3+2NaOHNa2CO3+Ca(OH)2 MgCO3+2NaOHNa2CO3+Mg(OH)2 由铝土矿在 NaO
5、H 溶液中高压溶出的 Al2O3 水合物进入溶液，SiO2、Fe2O3、TiO2 及反应物留在赤泥中（赤泥为铝矿中其他成分与碱液发生作用后的产物），再借助机械方法使溶液与残渣分开，以达到 Al2O3 与杂质分离。铝土矿浸出是利用由若干预热器、压煮器和自蒸发器依次串联成的压煮器组来连续作业完成的。（如图） 2 铝酸钠溶液的晶种分解 制成的铝酸钠溶液，其中 Al2O3 浓度为（1455）g/l，且在低于 100温度下不稳定。越接近 30，过饱和度越大，若在 30下加入 Al(OH)3 晶种，并不断机械搅拌，此时过饱和铝酸钠溶液就可自发水解，产出 Al(OH)3。 NaAl2O3+2H2OAl(OH
6、)3+NaOH 这种溶液的苛性比值较高。种分母液经蒸发浓缩后，作为循环母液返回，溶出过程溶出下批铝土矿。 3 氢氧化铝的煅烧及分解 Al2O3?3H2O（225）AlO3?H2O+2H2O Al2O3?H2O(500-550)-Al2O3+H2O -Al2O3(900开始/1200维持)-AL2O3 在带冷却机的回转窑中进行，重油煤气作燃料，产物 Al2O3 或于管状机中冷却或送入车间直接电解。 4 母液的蒸发与苛化 生产过程因各种原因进入大量水分，会引起缩环母液浓度降低，需适时蒸发水分，保持母液浓度。 浸出过程中，高浓度的苛性钠与矿石中碳酸盐反应或空气中 CO2 反应，使 NaOH部分转化为
7、 Na2CO3 或形成 Na2CO3?H2O。均不能溶解 Al2O3 水合物，需转变为有用的 NaOH，即利用石灰乳与其苛化反应生成 NaOH 溶液。 Na2CO3+Ca(OH)2NaOH+CaCO3 （二）碱石灰烧结法生产 Al2O3。适于处理铝硅比小于 4 的铝土矿 （如图） 1）实质：是铝土矿与足量 Na2CO3、石灰配成炉料，在 1200下烧结，生成可溶于水的铝酸钠（Na2O?Al2O3）。其中 SiO2 与碳生成不溶于水的原硅酸钙（2CaO?SiO2），用稀碱溶液浸入 Na2O?Al2O3，与 2CaO?SiO2 分离。溶液脱 S 后通入 CO2 气体进行碳酸化分解，析出 Al(OH
8、)3 及碳分母液，用过滤机将两者分离。氢氧化铝经洗涤后，最终送煅烧，分解成 Al2O3。母液经蒸发浓缩，用于配料处理循环使用。 2）工艺为：生料烧结，熟料溶化，铝酸钠液脱硅，碳酸化分解。 8、工业制备铝一般是从铝土矿（主要成分是 Al2O3，含有 Fe2O3 杂质）中得到纯净的是 Al2O3，然后电解是 Al2O3 得到铝。下图是从铝土矿中提纯是 Al2O3 的简单示意图。其中牵涉到的一个反应是：2NaAlO2CO23H2ONa2CO32Al(OH)3 （1）写出图示中（1）的实验操作是过滤；图示中（2）加入的试剂 Ca(OH)2。 （2）试推断物质（写化学式）B NaAlO2；C Fe2O3
9、；H CaCO3；F Al2O3。 （3）写出化学方程式： Al2O32NaOH2NaAlO2H2O Na2CO3Ca(OH)2CaCO3 2NaOH 2Al(OH)3 Al2O33H2O类别：氧化铝制取工 | 评论(0) | 浏览(213 ) 电解铝的生成公式 2009-05-11 16:19题：用电解生氧化铝的方法制取单质铝的化学方程式为:2Al2O3=通电 4Al+3O2,电解 10t 氧化铝最多可产多少吨铝? 设可生产 xt 铝。 2Al2O3=通电 4Al+3O2 204-108 10-x 204/10=108/x x=5.294 即电解 10t 氧化铝最多可生 5.294 吨铝。类
10、别：氧化铝制取工 | 评论(1) | 浏览(221 ) 氧化铝性质 2009-05-11 16:08氧化铝通常称为“铝氧”，是一种白色粉状物，属共价化合物，熔点为 2050，沸点为 3000，真密度为 3.6g/cm3。 它的流动性好，不溶于水，能溶解在熔融的冰晶石中。它是铝电解生产的中的主要原料。 名称 氧化铝;刚玉;白玉;红宝石;蓝宝石;刚玉粉;corundum 化学式 Al2O3 外观 白色晶状粉末或固体 物理属性 式量 101.96 amu 熔点 2303 K 沸点 3250 K 密度 3.97 kg/m. 晶体结构 三方晶系 (hex) 热化学属性 fH0liquid ?1620.5
11、7 kJ/mol fH0solid ?1675.69 kJ/mol S0liquid, 1 bar 67.24 J/mol?K S0solid 50.9 J/mol?K 氧化铝表面积研究是非常重要的，氧化铝表面积检测数据只有采用 BET 方法检测出来的结果才是真实可靠的，国内目前有很多仪器只能做直接对比法的检测，现在国内也被淘汰了。目前国内外比表面积测试统一采用多点 BET 法，国内外制定出来的比表面积测定标准都是以 BET 测试方法为基础的，请参看我国国家标准（GB/T 19587-2004）-气体吸附 BET 原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作，由于样品吸
12、附能力的不同，有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间，如果测试过程没有实现完全自动化，那测试人员就时刻都不能离开，并且要高度集中，观察仪表盘，操控旋钮，稍不留神就会导致测试过程的失败，这会浪费测试人员很多的宝贵时间。F-Sorb 2400 比表面积分析仪是真正能够实现 BET 法检测功能的仪器（兼备直接对比法），更重要的 F-Sorb 2400 比表面积分析仪是迄今为止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备，其测试结果与国际一致性很高，稳定性也很好，同时减少人为误差，提高测试结果精确性。 安全性 食入 低危险 吸入 可能造成刺激或肺部伤害 皮肤 低危险 眼睛 低危险 在没有特别注明的情况下
13、，使用 SI 单位和标准气温和气压。 氧化铝是铝和氧的化合物，分子式为 Al2O3。在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。 应急处理 隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具（全面罩），穿防毒服。避免扬尘，小心扫起，置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏，用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。 制备 强热氢氧化铝，可得无定形之白色氧化铝粉末。 2Al(OH) 3 Al 2 O 3 +3H 2 O 用途 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。红宝石含有氧化铬而呈红色，蓝宝石则含有氧化铁及氧化钛而呈蓝色。 2. 在铝矿的主成份铁铝氧石中，氧化
14、铝的含量最高。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. 氧化铝是金属铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的金属铝极易与空气中的氧气反应，生成一层薄的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。这层氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理（阳极防腐）的处理过程得到加强。 4. 铝为电和热的良导体。铝的晶体形态金刚砂因为硬度高，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
15、成的合金制造出称为 transparent alumina 的强化玻璃。 资料刚玉粉硬度大可用作磨料，抛光粉，高温烧结的氧化铝，称人造刚玉或人造宝石，可制机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝也用作高温耐火材料，制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等，氧化铝也是炼铝的原料。煅烧氢氧化铝可制得 -Al2O3。-Al2O3 具有强吸附力和催化活性，可做吸附剂和催化剂。刚玉主要成分 -Al2O3。桶状或锥状的三方晶体。有玻璃光泽或金刚光泽。密度为 3.94.1g/cm3，硬度9，熔点 200015。不溶于水，也不溶于酸和碱。耐高温。无色透明者称白玉，含微量三价铬的显红色称红宝石；含二价铁、三价铁或四价钛的显蓝色称
16、蓝宝石；含少量四氧化三铁的显暗灰色、暗黑色称刚玉粉。可用做精密仪器的轴承，钟表的钻石、砂轮、抛光剂、耐火材料和电的绝缘体。色彩艳丽的可做装饰用宝石。人造红宝石单晶可制激光器的材料。除天然矿产外，可用氢氧焰熔化氢氧化铝制取。 氧化铝化学式 Al2O3，分子量 101.96。矾土的主要成分。白色粉末。具有不同晶型，常见的是 -Al2O3 和 -Al2O3。自然界中的刚玉为 -Al2O3，六方紧密堆积晶体，-Al2O3 的熔点 201515，密度3.965g/cm3，硬度 8.8，不溶于水、酸或碱。-Al2O3 属立方紧密堆积晶体，不溶于水，但能溶于酸和碱，是典型的两性氧化物。 Al2O3+6H+=2Al3+3H2O Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 氧化铝制备及应用: 、 型
