不同种类氧化铝使用现状及工艺技术介绍

许辉

摘 要：氧化铝是一种高硬度的化合物，熔点为2054℃，沸点为2980℃，在高温下可电离的离子晶体，常用于制造耐火材料。由于其显著的化学性质和诸多优点，现在已经被广泛的运用在了工业的各个领域，是很多工业生产不可或缺的原材料。不同种类的氧化铝有着不同的制作工艺也有着不同的使用领域，本文就简单的介绍一下不同种类氧化铝的制作工艺和使用现状。

关键词：氧化铝;制作工艺;应用领域

氧化铝的制作技术越来越先进，制作方法日新月异，各种制作设备和制作工艺都有其优点但是也存在这不足，需要进行改进，氧化铝制备和改进首先能够改善目前的油品，从而适应人们的生活需求。在工业当中一般都是通过沉淀、干燥和焙烧AI（OH）3 前驱体来制备氧化铝载体，这种制作方法虽然运用的比较普遍但是也存在着明显的缺点，因此改善氧化铝的制作工艺显得尤为重要。

一、氧化铝生产的主要问题

（1）能耗高。当前氧化铝生产的方法主要是混联法，这种生产系统当中既有拜耳法系统，又存在着烧结法系统，程序比较复杂，这就会产生很高的能耗，生产效率比较低下。相比较国外的拜耳法系统，我国的混联法能耗是外国的三倍。随着矿石产出的变化，矿石品位的降低，拜耳法系统生产的比例相对减少了很多，烧结法逐渐得到了普及，但是烧结法的能耗似乎并不比拜耳法低。高能耗是目前氧化铝生产面临的主要问题，降低能耗是改变氧化铝生产工艺最为迫切的需要。

（2）原料质量差。氧化铝的种类很多，并不是任何氧化铝都可以当做工业材料，工业氧化铝是由铝矾土和硬水铝石制备的，对于纯度较高的氧化铝一般用化学方法制备。在氧化铝的制备当中，原材料起着重要的作用，我国的铝土资源原材料质量较差，比不上其他国家的三水铝石和一水软铝石。这就造成了在氧化铝的制作当中需要耗费更高的压力和温度来进行溶出，增加了氧化铝生产的困难。当然原材料质量差除了耗费更多的能源以外，还会影响氧化铝的质量，目前我国很多氧化铝都是孔道通透性低，孔径较小且分步较宽，难以满足日趋变重的重质油的加氢处理。

二、氧化铝的制备方法

（1）棒状（线状）氧化铝的制备。这种氧化铝的制备一般有两种制备方法，其一是固相---液相---气相法。利用这种方法在高温催化剂的辅助当中，将铁作为催化剂就能够合成结晶氧化铝纳米线，纳米树也是通过这种方法被发现的。纳米线直径为50纳米，长度为2微米。这种方法操作简单但是对设备要求较高，需要满足多种条件才能大幅度的进行生产。其二是水热合成法，水热合成法是目前棒状氧化铝制备最为流行的方法，其原理就是利用对溶液PH值、水热合成时间和温度的把控，确定了沉淀凝胶时的状态对水热后氧化铝形貌的影响。PH值为5，水热温度为200，将硝酸铝和水合并反应就可以得到棒狀氧化铝。

（2）片状氧化铝的制备。片状氧化铝的制备方法也是两种，与棒状氧化铝的制备有相似之处。其一是水热法，原理与棒状氧化铝的制备有些相似，不同的是需要加入氢氧化钾调节酸碱度，最终将PH值确定在10.5，得到沉淀物前驱体，之后用离子水、甲醇清洗后进行离心和分散，水热温度300。这种做法的优点是粒子纯度高，分散性好，缺点是步骤很繁琐，对设备的腐蚀性强。其二是溶胶---凝胶法，这是将硝酸铝和尿素作为原材料，在超临界乙醇干燥条件下采用这种方法，可以获得六边片状氧化铝，只是这种方法反应条件比较苛刻。

三、氧化铝的应用

工业上氧化铝的应用已经十分普遍，加上近几年原油重质化、劣质化严重，市场对轻质油的需求增加，为了满足这种需求市场上衍生了负载型氧化铝当做加氢精致催化剂。氧化铝具有大比表面积、合适的孔结构、高机械强度以及可再生性等特点，使得氧化铝的使用性越来越普遍。片状氧化铝是氧化铝当中重要的粉体材料，具备了氧化铝的其他优点，能够提高其它生产材料的韧性，因而在陶瓷复合材料当中得到广泛的应用。除此之外，片状氧化铝还有这较强的附着力，可以被用于染料、化妆品等精细化工产品当中。当前很多珠宝的表面也可以用氧化铝来着色和填充，根据片状氧化铝的性能有望制备出新一代的珠光材料。当然想要让氧化铝在更多行业得到运用，还是要开发更多的氧化铝制备方法，降低消耗，提升效率是根本方法。已经有部分科学家开始研究新的氧化铝制备方法，并且初具成果，氧化铝的品质有望得到进一步的提升。

综上所述：氧化铝是一种珍贵的化学材料，经过加工可以运用在很多工业领域。但是我国的氧化铝制备存在着一些不足，主要表现为能耗高、原材料质量差。目前用于工业领域的氧化铝分为棒状氧化铝和片状氧化铝，棒状氧化铝的制备通常是固相--液相--气相法和水热合成法，片状氧化铝制备则是水热法和溶胶---凝胶法。这两种氧化铝在工业当中都得到了广泛的应用，能够满足很多行业生产的需求。

参考文献：

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