Активный оксид алюминия
Основные области применения активного оксида алюминия:
- Адсорбционная осушка газов. Высокая активность оксида алюминия при взаимодействии с полярными адсорбтивами (прежде всего, парами воды) обеспечивает глубокую осушку газов до точки росы минус 60°С и ниже. Он интенсифицирует полимеризацию непредельных углеводородов, образующихся при крекинге в стадии высокотемпературной десорбции. Однако возможность многократной температурной регенерации путем выжига коксовых отложений обеспечивает долголетнюю работу адсорбента как осушителя олефинсодержащих потоков. Важной положительной способностью оксида алюминия являетсяего водостойкость. Именно этот показатель часто определяет выбор оксида алюминия в качестве адсорбента для осушки и переработки сред, в которых присутствует капельная влага.
- Адсорбционная очистка масел (прежде всего трансформаторных). Амфотерный характер оксида алюминия делает его эффективным адсорбентом кислот – продуктов окисления масел, накопление которых снижает диэлектрические свойства масел.
- Применение в статических адсорбционных системах. Активный оксид алюминия находит применение как эффективный осушитель при консервации приборов и оборудования, а также для таких систем, как дыхательные клапаны цистерн, трансформаторы и т. д.
- Адсорбционная очистка газовых и жидкостных потоков от соединений, содержащих фтор-ионы. Способность оксида алюминия хемосорбировать фтор-ионы используется для очиcтки вод с повышенным содержанием фтора, улавливания паров HF из газов суперфосфатных и электролизных производств. См. также как избежать дополнительных финансовых затрат из-за плохой работы пневмосистемы
Рост потребности в активном оксиде алюминия обусловлен развитием таких процессов нефтепереработки, как риформинг, гидроочистка, гидрокрекинг (в которых используются катализаторы, содержащие 80-90% оксида алюминия), а также широким применением его в процессах адсорбции.
Вы можете купить оксид алюминия дешево, однако низкая стоимость не гарантирует качество товара. SORBIS GROUP предлагает Вам сорбенты только высшего качества по умеренным ценам. Будьте внимательны и остерегайтесь подделок!
АOA (черенок) – цилиндрической формы диаметром 3,0-3,5 мм.
АОА для адсорбционных осушителей воздуха с диаметром гранул: 4 – 11 мм.
АOA (шарик) – круглой или овальной формы диаметром 1,6 мм – 8 мм.
Активированный оксид алюминия широко используется в качестве осушителя природного газа. Промышленностью выпускается Окись алюминия нескольких марок и разной формы: гранулированный, цилиндрический и шариковый.
При наличии в осушаемом газе капельной воды в целях предотвращения растрескивания основного слоя осушителя – силикагеля можно рекомендовать засыпать небольшой слой оксида алюминия на входе газа в колонну
Окись алюминия — это.

- Окись алюминия
Оксид алюминия Al2O3 — в природе распространён как глинозём, нестехиометрическая смесь оксидов алюминия, калия, натрия, магния и т. д.
Свойства
бесцветные нерастворимые в воде кристаллы.
- химические свойства — амфотерный оксид. Практически не растворим в кислотах. Растворяется в горячих растворах и расплавах щелочей.
- tпл 2044 °C.
- Является полупроводником n-типа.
Получение
Получают из бокситов, нефелинов, каолина, алунитов алюминатным или хлоридным методом. Сырьё в производстве алюминия, катализатор, адсорбент, огнеупорный и абразивный материал.
Чистый оксид алюминия может находиться в нескольких кристаллических формах: α-Al2O3 (корунд), γ-Al2O3, δ-Al2O3, θ-Al2O3, χ-Al2O3 и др.
Применение
Средние цены на глинозем металлургического сорта в 2007 году — $370/тонна /по материалам infogeo.ru/metalls
Оксид алюминия (α-Al2O3), как минерал, называется корунд. Крупные прозрачные кристаллы корунда используются, как драгоценные камни. Из-за примесей корунд бывает окрашен в разные цвета: красный корунд называется рубином, синий, традиционно — сапфиром. Согласно принятым в ювелирном деле правилам, сапфиром называют кристаллический α-оксид алюминия любой окраски кроме красной. В настоящее время кристаллы ювелирного корунда выращивают искусственно, но природные камни всё равно ценятся дороже, хотя по виду и не отличаются. Также корунд применяется как огнеупорный материал.
Так называемый β-оксид алюминия в действительности представляет собой смешанный оксид алюминия и натрия.
Он и соединения с его структурой вызывают большой научный интерес в качестве металлопроводящего твёрдого электролита.
Примечания
См. также
Ссылки
Арсенид алюминия (AlAs) • Диборид алюминия (AlB 2) • Додекаборид алюминия (AlB12) • Бромид алюминия (AlBr3) • Монохлорид алюминия (AlCl) • Хлорид алюминия (AlCl3) • Монофторид алюминия (AlF) • Фторид алюминия (AlF3) • Гидрид алюминия (AlH3) • Иодид алюминия (AlI3) • Нитрид алюминия (AlN) • Нитрат алюминия (Al(NO3)3) • Монооксид алюминия (AlO) • Гидроксид алюминия (Al(OH)3) • Оксинитрид алюминия (AlON) • Фосфид алюминия (AlP) • Фосфат алюминия (AlPO4) • Антимонид алюминия (AlSb) • Молибдат алюминия (Al2(MoO4)3) • Оксид алюминия (Al2O3) • Сульфид алюминия (Al2S3) • Сульфат алюминия (Al2(SO4)3) • Селенид алюминия (Al2Se3) • Силикат алюминия (Алюмосиликаты) (Al2SiO5) • Карбид алюминия (Al4C3)
Wikimedia Foundation. 2010.
- Окись
- Окись бария
Смотреть что такое «Окись алюминия» в других словарях:
окись алюминия — глинозём … Cловарь химических синонимов I
Алюмина — Alumina, Обожженый глинозем, водная окись алюминия — Al2O3 обожженый глинозем. Белый, очень рыхлый, гигроскопический порошок.Хорошо растворяется в воде. Распространен в природе. Находится в большом количестве в глинах, в почве. Очень богаты алюминием плауны, концентрируют алюминий также молочаи,… … Справочник по гомеопатии
алюминия окись — aliuminio oksidas statusas T sritis chemija formulė Al₂O₃ atitikmenys: angl. alumina; aluminium oxide rus. алюминия окись; алюминия оксид ryšiai: sinonimas – dialiuminio trioksidas … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
алюминия оксид — aliuminio oksidas statusas T sritis chemija formulė Al₂O₃ atitikmenys: angl.
alumina; aluminium oxide rus. алюминия окись; алюминия оксид ryšiai: sinonimas – dialiuminio trioksidas … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Окись этилена — Окись этилена … Википедия
Алюминия окись — глинозём, Al2O3, соединение алюминия с кислородом; составная часть глин, исходный продукт для получения алюминия. Бесцветные кристаллы, tпл 2050°С, tкип выше 3000°С. Известна в двух модификациях, α и γ. Из них в природе встречается α… … Большая советская энциклопедия
Окись — Оксид (окисел, окись) соединение химического элемента с кислородом, в котором сам кислород связан только с менее электроотрицательным элементом. Химический элемент кислород по электроотрицательности второй после фтора, поэтому к оксидам… … Википедия
Спектральный метод определения никеля, алюминия, магния, марганца, кобальта, олова, меди и циркония в ниобии — 4.2. Спектральный метод определения никеля, алюминия, магния, марганца, кобальта, олова, меди и циркония в ниобии Спектральному методу предшествует перевод анализируемой пробы в пятиокись ниобия.
Метод основан на измерении интенсивности линий… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Метагидроксид алюминия — Общие Систематическое наименование Метагидроксид алюминия Традиционные названия Оксигидроксид алюминия Химическая формула AlO(OH) Физические свойства Сос … Википедия
глинозём — окись алюминия … Cловарь химических синонимов I
Оксид алюминия
Оксид алюминия представляет собой белую, очень тугоплавкую (т. пл. 2050 оС) и нерастворимую в воде массу. Природный Al2O3 (минерал корунд), а также полученный искусственно и затем сильно прокаленный отличается большой твердостью и нерастворимостью в кислотах. В растворимое состояние Al2O3 (т. н. глинозем) можно перевести сплавлением со щелочами.Ввиду нерастворимости Al2O3 в воде, отвечающий этому оксиду гидроксид Al(OH)3 может быть получен лишь косвенным путем из солей. Получение гидроксида можно представить в виде следующей схемы. При действии щелочей ионами OH— постепенно замещаются в аквокомплексах [Al(OH2)6]3+ молекулы воды:
[Al(OH2)6]3+
[Al(OH)(OH2)5]2+ + OH— = [Al(OH)2(OH2)4]+ + H2O
[Al(OH)2(OH2)4]+ + OH— = [Al(OH)3(OH2)3]0 + H2O
Al(OH)3 представляет собой объемистый студенистый осадок белого цвета, практически нерастворимый в воде, но легко растворяющийся в кислотах и сильных щелочах. Он имеет, следовательно, амфотерный характер. Однако и основные и особенно кислотные его свойства выражены довольно слабо. В избытке NH4OH гидроксид алюминия нерастворим. Одна из форм дегидратированного гидроксида — алюмогель используется в технике в качестве адсорбента.
При взаимодействии с сильными щелочами образуются соответствующие алюминаты:
NaOH + Al(OH)3 = Na[Al(OH)4]
Алюминаты наиболее активных одновалентных металлов в воде хорошо растворимы, но ввиду сильного гидролиза растворы их устойчивы лишь при наличии достаточного избытка щелочи. Алюминаты, производящиеся от более слабых оснований, гидролизованы в растворе практически нацело и поэтому могут быть получены только сухим путем (сплавлением Al2O3 с оксидами соответствующих металлов).
С кислотами Al(OH)3 образует соли. Производные большинства сильных кислот хорошо растворимы в воде, но довольно значительно гидролизованы, и поэтому растворы их показывают кислую реакцию. Еще сильнее гидролизованы растворимые соли алюминия из слабых кислот. Вследствие гидролиза сульфид, карбонат, цианид и некоторые другие соли алюминия из водных растворов получить не удается.
Галогениды алюминия в обычных условиях — бесцветные кристаллические вещества. В ряду галогенидов алюминия AlF3 сильно отличается по свойствам от своих аналогов. Он тугоплавок, мало растворяется в воде, химически неактивен. Основной способ получения AlF3 основан на действии безводного HF на Al2O3 или Al:
Al2O3 + 6HF = 2AlF3 + 3H2O
Соединения алюминия с хлором, бромом и иодом легкоплавки, весьма реакционноспособны и хорошо растворимы не только в воде, но и во многих органических растворителях. Взаимодействие галогенидов алюминия с водой сопровождается значительным выделением теплоты. В водном растворе все они сильно гидролизованы, но в отличие от типичных кислотных галогенидов неметаллов их гидролиз неполный и обратимый. Будучи заметно летучими уже при обычных условиях, AlCl3, AlBr3 и AlI3 дымят во влажном воздухе (вследствие гидролиза). Они могут быть получены прямым взаимодействием простых веществ.
Сульфат алюминия Al2(SO4)3.18H2O получается при действии горячей серной кислоты на оксидалюминия или на каолин. Применяется для очистки воды, а также при приготовлении некоторых сортов бумаги.
Алюмокалиевые квасцы KAl(SO4)2.12H2O применяются в больших количествах для дубления кож, а также в красильном деле в качестве протравы для хлопчатобумажных тканей. В последнем случае действие квасцов основано на том, что образующиеся вследствие их гидролиза гидроксид алюминия отлагается в волокнах ткани в мелкодисперсном состоянии и, адсордбируя краситель, прочно удерживает его на волокне.
Из остальных производных алюминия следует упомянуть его ацетат (иначе — уксуснокислуюсоль) Al(CH3COO)3, используемый при крашении тканей (в качестве протравы) и в медицине (примочки и компрессы). Нитрат алюминия легко растворим в воде. Фосфат алюминия нерастворим в воде и уксусной кислоте, но растворим в сильных кислотах и щелочах
Оксид алюминия (Al2O3) обладает исключительным набором свойств:
- высокая твердость;
- хорошая теплопроводность;
- отличная коррозионная стойкость;
- низкая плотность;
- сохранение прочности в широком диапазоне температур;
- электроизоляционные свойства;
- невысокая стоимость относительно других керамических материалов.
Эти сочетания делают материал незаменимым при изготовлении коррозионностойких, износостойких, электроизоляционных и термостойких изделий для самых разных отраслей промышленности.
Основные области применения:
- подшипники для насосов и компрессоров;
- кольца торцовых уплотнений;
- керамические плунжеры;
- элементы клапанов и запорной арматуры;
- футеровка для защиты от износа и коррозии;
- мелящие тела;
- футеровка для циклонов и кальцинаторов для цементных заводов;
- сопла;
- тигли, лодочки;
- чехлы и трубки термопар, стержни;
- горелки;
- электротехническая керамика;
- изделия для стекольной промышленности;
- фурнитура и футеровка печей;
- позиционные и сварочные штифты для автомобильной промышленности;
- изделия для бумагоделательной и печатной промышленности;
- волоки, глазки, фильеры, нитеводы;
- подложки, пластины;
- изделия для металлургической промышленности;
- абразивные и строительные материалы, инструмент, сварочная керамика;
- изделия для химии и нефтехимии.
Различают два основных вида оксида алюминия:
- плотный оксид алюминия (Al2O3)
- огнеупорный оксид алюминия (Al2O3)
Плотный оксид алюминия (Al2O3)
Данный материал применяется для изготовления ответственных и механически нагруженных изделий, т.е. в основном как инженерная и конструкционная керамика. Материал обладает отличными коррозионностойкими, износостойкими, электроизоляционными и термостойкими свойствами, кроме стойкости к термоудару. Если при эксплуатации присутствует термоудар, то рекомендуется применять огнеупорные материалы.
Существует несколько модификаций плотного оксида алюминия в зависимости от содержания основной фазы и примесей, которые отличаются прочностью и химической стойкостью (ALOX-AP, ALOX-HP).
Основные свойства материала
Cвойства
| Марка материала | |
ALOX-AP | ALOX-HP | |
Al2O3 94-96% | Al2O3 99,7% | |
Плотность, г/см3 | 3,6-3,7 | 3,8-3,9 |
Закрытая пористость, % | 0 | 0 |
Твердость, ГПа | 12-13 | 15-17 |
Прочность при изгибе, МПа | 300-330 | 350-400 |
Прочность при сжатии, МПа | 2000-2200 | 2000-2400 |
Теплопроводность при 20-100°С, Вт/мК | 20-25 | 28-33 |
Коэффициент линейного термического расширения при 20-1000°С, 10-6К-1 | 7,0-8,0 | 7,0-8,0 |
Максимальная температура эксплуатации Окислительная среда Восстановительная или инертная среда | 1500 | 1750 |
Консультацию по любому интересующему Вас вопросу Вы можете получить у наших специалистов.
Алюмохимия – Алюминиевая Ассоциация
Сущность деятельности направления Алюмохимии:
Окись алюминия высокой чистоты применяют как основу катализаторов в нефтехимии и органическом синтезе. Оксихлорид алюминия применяют в качестве коагулянтов для водоочистки и водоподготовки. Большим спросом гидроксид алюминия пользуется в качестве антипирена (придает полимерам свойство самозатухания без выделения ядовитых газов. Гидроксид алюминия применяют также в качестве базового наполнителя для лако-красочной продукции, композитов на основе полиэфирных и эпоксидных смол.
Высокочистый оксид алюминия. Это соединение не имеет ничего общего с «глиноземом». На основе оксида алюминия высокой чистоты производят широкий спектр продуктов: монокристаллы лейкосапфира (из них делают экраны премиальных смартфонов и часов), применяют в микроэлектронике и оптоэлектронике для производства светодиодов, полупроводниковых и твердотельных лазеров.
На основе оксида алюминия производят эффективные катализаторы нефтепереработки и органического синтеза.
В повседневной жизни тоже не обойтись без химических продуктов алюминия. Прежде всего это коагулянты для очистки воды. В основном это соли — сульфат и оксихлорид алюминия. Благодаря им мы не только сами можем пить чистую воду, но и минимизировать сбросы вредных веществ обратно в реки и озера.
В промышленности, для медицинской и специальной техники все шире применяют керамику на основе нитрида и оксинитрида алюминия для подвижных высокоточных соединений, не требующих смазки с большим эксплуатационным ресурсом. Это могут быть прецизионные подшипники и искусственные суставы для протезирования.
Физико–химические свойства алюминия позволяют использовать его для источников тока большой мощности (воздушно-алюминиевые источники тока – ВАИТ), которые в процессе генерации выделяют чистый водород, который также может быть использован как топливо для двигателей или высокотемпературных горелок. Также оксид алюминия используют в сепараторах литий-ионных батарей для увеличения его термостойкости и предотвращения самовозгорания и взрывов в случае внутреннего замыкания кристаллитами из металлического лития..
Сектор Алюмохимии призван не только помочь существующим производителям, но и создать новые рыночные ниши для высокотехнологичных продуктов, востребованных в России и за рубежом.
Чем мы занимаемся
Главной целью направления является развитие потребления алюминия в химической промышленности. Приоритетными для нас являются алюмосодержащие продукты с высокой добавочной стоимостью. Прежде всего, это высокочистый оксид, гидроксид и соли алюминия (хлорид, нитрид, оксихлорид и другие). Группа Алюмохимии ведет проекты по развитию производства в России подобных соединений и продуктов на их основе.
Направления Химии Алюминия:
1. ОСЧ оксид алюминия для производства лейкосапфиров, гранатов и сепараторов Li – Ion аккумуляторов
Россия занимает ведущее положение (около 55% рынка) в области производства сапфировых полуфабрикатов. Лейкосапфир получил широкое распространение в качестве защитных стекол для часов и гаджетов премиальных брендов. Но большую часть находит применение в микроэлектронике при производстве светодиодов для энергосберегающих источников света.
В России в Ставрополе располагается ЗАО «Монокристалл» — крупнейший мировой производитель лейкосапфира. В мире он занимает свыше 50% рынка лейкосапфира. К сожалению лейкосапфиры «Монокристалл» производит из импортного сырья, так как в настоящее время окись алюминия требуемого качества в России не производится.
Проект направлен на развитие отечественного производства ОСЧ оксида алюминия, спрос на который для использования в высокотехнологичных продуктах устойчиво растет.
2. Высокочистый гидроксид алюминия (псевдобемит) для носителей катализаторов.
В последнее время мы все больше слышим про импортозамещение. Одним из важных секторов экономики, зависящим от импорта, является нефтепереработка. Абсолютное большинство катализаторов гидропроцессов и крекинга завозится из-за рубежа. В качестве носителя для катализаторов используется высокочистый псевдобемит, производство которого отсутствует на территории РФ. В 2016г. проекту «Газпром нефти» «Катализаторы глубокой переработки нефтяного сырья на основе оксида алюминия» присвоен статус национального проекта.
В 2017г. проекту создание импортозамещающего промышленного производства порошкообразного гидроксида алюминия высокой чистоты и шариковых носителей катализатора для нефтеперерабатывающей и нефтегазохимической отраслей промышленности России присвоен статус национального проекта.
ОК РУСАЛ намерен участвовать в развитии отечественного производства.
3. Высокодисперсный гидроксид алюминия.
Как было сказано выше, приоритетным направлением Ассоциации является развитие производства продуктов с высокой добавочной стоимостью. Одним из таких продуктов является высокодисперсный гидроксид алюминия (ВОГА). Он нашел широкое применение в качестве огнеупорной добавки в кабельных пластикатах, огнезащитных красках, эластомерах и других резино-технических изделиях. Опытная установка по производству ВОГА уже запущена на базе АГК, ведутся переговоры с потенциальными покупателями.
4. Полиоксихлорид алюминия.
Еще одним важным направлением в нашей работе является проект по реагентам для очистки воды (коагулянтам). Особый интерес здесь представляет оксихлорид алюминия. Этот коагулянт успешно вытесняет своего конкурента – сульфат алюминия – вследствие уникальной эффективности очистки воды при низких температурах. Сырьем для получения оксихлорида алюминия является глинозем и алюминий (первичный и вторичный). При использовании вторичного алюминия в качестве сырья возможно загрязнение продукта ионами тяжелых металлов. Эти ионы в дальнейшем могут перейти в водную среду, что крайне негативно скажется на ее качестве. Наш проект посвящен сокращению использования вторичного алюминия в качестве сырья для производства оксихлоридов.
5. Полупроводники типа AIIIBV
Полупроводники типа AIIIBV на основе Al, Ga, In находят все большее применение в производстве светодиодов для источников света, полупроводниковых лазеров, сверх высокочастотных микросхем и высоковольтных полупроводниковых переключателей.
6. Композитные материалы.
Композитные материалы с алюминиевой матрицей и композиты на основе оксида алюминия не просто конкурент для углепластика (карбона) – это сравнительно новое перспективное направление конструкционных материалов с уникальными свойствами, которые невозможно реализовать на основе органических полимеров.
Новая технология производства высокопрочных алюминиевых композитов для авиакосмоса
Материаловеды НИТУ «МИСиС» представили новую технологию получения алюмоматричных композитов — перспективных порошков для 3D-печати легких и прочных корпусов авиационной и автомобильной техники. Новый метод позволил повысить однородность свойств и твердость получаемых частиц порошка на 40 % по сравнению с аналогами. Результаты работы опубликованы в международном научном журнале Journal of Alloys and Compounds.
Композиты на основе алюминиевой матрицы — это группа современных материалов, обладающих рядом уникальных преимуществ — легкостью, высокой прочностью, низким коэффициентом теплового расширения и отличной износостойкостью. Это позволяет использовать их для производства современных летательных аппаратов, в оборонной и автомобильной промышленности.
Такие свойства материалу придает его химический состав и особый способ получения — 3D-печать по технологии SLM (Selective Laser Melting). В итоге композит состоит из сферических частиц алюминия, упрочненных керамическими добавками, либо покрытых слоем оксида алюминия.
Оксид алюминия — одна из самых оптимальных армирующих (упрочняющих) добавок, а его введение в состав — это типовой способ улучшения механических свойств алюминиевых композитов. В частности, авторами исследования было экспериментально доказано увеличение прочности напечатанного композитного материала за счет оксида алюминия с 64% до 100% по сравнению с алюминием без добавок. При этом оксид алюминия обеспечивает термостойкость композитного порошка при повышенных температурах. Он также повышает стабильность состава порошка по сравнению с наиболее распространенными керамическими добавками, что делает материал особенно востребованным для авиастроения.
Ученые НИТУ «МИСиС» совместно со специалистами ОК «РУСАЛ» разработали новый метод гидротермального окисления алюминия для создания армирующей (упрочняюшей) оксидной пленки определенной толщины на поверхности частиц алюминия. Иначе говоря, на поверхности каждой сферической частицы чистого алюминия образуется «упаковка» — слой оксида алюминия определенной толщины. Полученный алюминиевый композит по своим характеристикам наиболее подходит для использования в современном аддитивном производстве.
«В основе технологии лежит так называемый in situ метод, то есть создание композитной структуры внутри каждой частицы, — рассказал руководитель проекта, профессор НИТУ „МИСиС“ Александр Громов. Исходный алюминиевый порошок (чистотой 99,85%) в течение 30 минут подвергался частичному гидротермальному окислению в автоклавной установке. В результате на поверхности частиц алюминиевого порошка образовался оксидный слой с 10 и 20 массовым % содержанием Al2O3. В завершающей фазе порошок прошел термическую обработку в режимах от 150 до 600 градусов Цельсия».
По словам Алексея Арнаутова, Директора по новым проектам ОК «РУСАЛ» и одного из разработчиков, основное преимущество метода — высокая активность полученных частиц порошка и однородность их свойств во всей массе, которую невозможно достичь при альтернативных способах получения алюмо-матричных композитов, в частности — введения керамических наполнителей в расплав алюминия.
В настоящее время коллектив приступил к испытаниям полученных композитов в условиях аддитивного производства.
Код ТН ВЭД 2818200000. Оксид алюминия, отличный от искусственного корунда. Товарная номенклатура внешнеэкономической деятельности ЕАЭС
Позиция ТН ВЭД
|
Позиция ОКПД 2
Таможенные сборы — ИМПОРТ
Базовая ставка таможенной пошлины | 0 реш.54 |
Акциз | Не облагается |
НДС | Жизненно необходимая медтехника Оксид алюминия.. (НДС Лек.средства): Постановление 688 от 15.09.2008 Правительства РФ
10% — Лекарственные средства (Регистрационное удостоверение) 20% — Прочие |
Рассчитать контракт
глинозема | химическое соединение | Britannica
Глинозем , также называемый оксидом алюминия , синтетическим оксидом алюминия, Al 2 O 3 , белым или почти бесцветным кристаллическим веществом, которое используется в качестве исходного материала для плавки металлического алюминия. Он также служит сырьем для широкого спектра передовых керамических изделий и активным агентом в химической обработке.
Глинозем производится из бокситов — руды природного происхождения, содержащей различные количества водных (содержащих воду) оксидов алюминия.Свободный Al 2 O 3 встречается в природе в виде минерального корунда и его драгоценных камней, сапфира и рубина; они могут быть получены синтетическим путем из оксида алюминия и фактически иногда упоминаются как оксид алюминия, но этот термин более точно ограничен материалом, используемым в металлургии алюминия, промышленной керамике и химической переработке.
полупрозрачный оксид алюминияПолупрозрачный оксид алюминия. При использовании магнезии в качестве вспомогательного средства для спекания поры диффундируют из материала и остаются на границах между зернами, способствуя прозрачности.
(вверху и в центре) W.H. Родс и Дж. Вэй в R.W. Cahn и M.B. Bever (eds.), Encyclopedia of Materials Science and Engineering, Supplementary Vol. 3, © 1993 Pergamon Press; (внизу) General Electric CompanyПодробнее по этой теме
обработка алюминия: оксид алюминия
Оксид алюминия существует в нескольких различных кристаллографических формах, из которых наиболее распространен корунд.Корунд отличается высоким …
Некоторое количество глинозема все еще производят путем плавления бокситов в электрической печи в процессе, разработанном для абразивной промышленности в начале 20 века, но большая часть сейчас извлекается из бокситов с помощью процесса Байера, который был разработан для алюминиевой промышленности в 1888 году. В процессе Байера боксит измельчают, смешивают с раствором гидроксида натрия и засевают кристаллами для осаждения гидроксида алюминия. Гидроксид нагревают в печи для удаления воды и получения нескольких сортов гранулированного или порошкообразного оксида алюминия, включая активированный оксид алюминия, плавильный оксид алюминия и кальцинированный оксид алюминия.
Активированный оксид алюминия — это пористое гранулированное вещество, которое используется в качестве подложки для катализаторов и в качестве адсорбента для удаления воды из газов и жидкостей. На долю глинозема металлургического качества приходится 90 процентов всего производимого глинозема; он транспортируется на алюминиевые заводы, где подвергается электролизу в металлический алюминий. Из кальцинированного оксида алюминия производят различные керамические изделия, в том числе изоляторы для свечей зажигания, корпуса интегральных схем, костные и зубные имплантаты, лабораторную посуду, наждачную бумагу и шлифовальные круги, а также огнеупорные футеровки для промышленных печей.Эти продукты обладают хорошо известными свойствами оксида алюминия, включая низкую электропроводность, стойкость к химическому воздействию, высокую прочность, чрезвычайную твердость (9 по шкале твердости Мооса, наивысший рейтинг — 10) и высокую температуру плавления (примерно 2050 ° C). C или 3700 ° F).
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчасПрочность оксида алюминия может быть улучшена добавлением частиц диоксида циркония или нитевидных кристаллов карбида кремния, что делает его пригодным для использования в промышленных режущих инструментах.Кроме того, обычно непрозрачный материал можно сделать полупрозрачным, добавив небольшое количество магнезии. Полупрозрачный оксид алюминия используется в качестве газового баллона в уличных фонарях с парами натрия высокого давления.
полупрозрачный оксид алюминияНатриевая лампа с цилиндрической оболочкой из полупрозрачного оксида алюминия, содержащей горячие газы.
(вверху и в центре) W.H. Родс и Дж. Вэй в R.W. Cahn и M.B. Bever (eds.), Encyclopedia of Materials Science and Engineering, Supplementary Vol. 3, © 1993 Pergamon Press; (внизу) General Electric CompanyОчистка глинозема | The Aluminium Association
Quick Read
Глинозем — это общее название оксида алюминия (Al 2 O 3 ).Глинозем производится из бокситов — руды, добываемой из верхнего слоя почвы в различных тропических и субтропических регионах. Процесс Байера, открытый в 1887 году, является основным способом извлечения глинозема из бокситов. Для производства чистого алюминия глинозем выплавляют с использованием электролитического процесса Холла-Эру. Этот процесс называется первичным производством.
Полезные факты
- Процесс Байера используется для производства глинозема
Процесс Байера, изобретенный в 1887 году, является основным процессом, с помощью которого глинозем извлекается из бокситовой руды.Этот процесс до сих пор используется для производства почти всех мировых запасов глинозема. - Оксид алюминия имеет много названий
Оксид алюминия обычно называют оксидом алюминия, но также может называться алокситом, алокситом или алундом, в зависимости от отрасли и использования металла. - Глинозем используется во многих отраслях промышленности.
Глинозем используется в ключевых промышленных целях, помимо производства алюминия. Производство изоляторов для свечей зажигания и металлической краски, а также ее использование в качестве топливного компонента для твердотопливных ракетных ускорителей — лишь несколько примеров. - Применение передовых технологий
Глинозем используется в качестве туннельного барьера для изготовления сверхпроводящих устройств, таких как устройства квантовой интерференции и электронные транзисторы. Оксид также используется в качестве дозиметра для радиационной защиты.
Глинозем 101
Описание глинозема (оксида алюминия)Глинозем правильно называют оксидом алюминия, который представляет собой химическое соединение, состоящее из молекул алюминия и кислорода (Al 2 O 3 ).При очистке из бокситов глинозем обычно выглядит как белый порошок, похожий на поваренную соль или сахарный песок. Оксид алюминия обычно называют оксидом алюминия, но он также может называться алокситом, алокситом или алундом, в зависимости от отрасли и использования металла.
Процесс Байера: как глинозем получают из бокситовПроцесс Байера состоит из четырех этапов. Сначала боксит после измельчения, промывки и сушки растворяют каустической содой при высоких температурах.Затем смесь фильтруют для удаления примесей, называемых «красным шламом», которые должным образом утилизируют. Оставшийся раствор оксида алюминия переносят в высокие резервуары, называемые осадителями. В отстойнике горячий раствор начинает охлаждаться, и к нему добавляются затравки гидроксида алюминия, очень мелкие частицы. Затравки гидроксида алюминия стимулируют осаждение твердых кристаллов гидроксида алюминия. Гидроксид алюминия оседает на дне резервуара и удаляется. Наконец, гидроксид алюминия промывают от остатков каустической соды и нагревают для удаления избытка воды.После этого процесса оксид алюминия (оксид алюминия) появляется в виде мелкого белого порошка. Он очень похож на сахар, используемый в выпечке, но достаточно твердый, чтобы поцарапать стекло.
История процесса БайераПроцесс Байера был изобретен в 1887 году Карлом Йозефом Байером. Австрийский химик стремился разработать способ поставки глинозема в текстильную промышленность (для использования в качестве протравы, вещества, которое соединяется с красителем и тем самым задает цвет материала). Процесс Байера приобрел значение в алюминиевой промышленности в сочетании с электролитическим процессом Холла – Эру.При объединении двух процессов бокситовая руда может быть переработана в глинозем, который затем превращается в алюминий. Сегодня процесс Байера практически не изменился и используется для производства почти всех мировых запасов глинозема в качестве промежуточного этапа в производстве алюминия.
Промышленное использование глиноземаПомимо использования в производстве первичного алюминия, оксид алюминия имеет и другие ключевые промышленные применения. Глинозем часто используют в качестве наполнителя для пластмасс.Состав также широко используется в качестве абразива и является менее дорогим заменителем промышленного алмаза. Чешуйки оксида алюминия создают отражающий эффект в краске, используемой на автомобилях. В наибольшем масштабе глинозем используется на нефтеперерабатывающих заводах, где соединение оксида алюминия используется для преобразования опасных отходящих газов сероводорода в элементарную серу.
Глиноземможет быть ослепительным!
Глинозем, находящийся в естественном состоянии в свободной форме, называется минеральным корундом.В особых случаях корунд превращается в сапфир и рубин. Эти драгоценные камни могут быть произведены синтетическим путем и иногда называются глиноземом. Этот термин обычно ограничивается синтетическими драгоценными камнями, используемыми в металлургии, керамике и химической промышленности. Рубины и сапфиры естественной формы — два из четырех драгоценных камней, изумруды и бриллианты — два других.
Оксид алюминия — обзор
Введение
Оксид алюминия — это семейство керамических материалов, основным компонентом которых является α-оксид алюминия (α-Al 2 O 3 ), известный как оксид алюминия в керамическом секторе.По весу эти материалы занимают наибольшую долю на мировом рынке керамики.
Глинозем — керамический материал, наиболее изученный как с теоретической, так и с практической точки зрения. Существует несколько обзоров о глиноземных материалах — свойствах, производстве и использовании — (Gitzen, 1970; Dörre and Hübner, 1984; Kingery, 1984; Hart, 1990; Briggs, 2007; Doremus, 2008; Riley, 2009), о которых идет эта статья. предназначен для обобщения основных аспектов глиноземных материалов. Эта статья дополняет предыдущие публикации, рассматривая новые разработки и тенденции, которые были только что предложены как возможности в некоторых из этих обзоров.Совсем недавно свойства глиноземных материалов, связанные с обработкой и обработкой, были рассмотрены (Baudín, 2014a), а новые и будущие применения были подробно проанализированы в обширной книге, посвященной разработке глиноземной керамики (Ruy, 2019).
Этимология названия глинозем происходит от минеральных квасцов (KAl (SO 4 ) 2 · 12H 2 O), используемых с 3000 г. до н.э. в медицине, алхимии и промышленности. Первые патенты на коммерческое применение однофазного оксида алюминия датируются началом 20 века.Например, в одном из первых патентов Германии описано производство глиноземных штампов для волочения проволоки (General Electric Company, 1913), а в первом британском патенте (Thomson-Houston Company, 1913) описаны компоненты для износостойких применений, такие как инструменты, подшипники и т. Д. плашки и сверла.
Широкое коммерческое применение глинозема появилось позже, в 1930-х годах, когда глинозем начал использоваться для различных применений, таких как тигли для агрессивных жидкостей, режущие инструменты для обработки металлов и электрические изоляторы высокого напряжения.Требования повышения температуры авиационных двигателей внутреннего сгорания в период, предшествующий Второй мировой войне, привели к необходимости в электрических изоляторах, способных выдерживать более высокие температуры. Первым крупномасштабным применением стали изоляторы для свечей зажигания, состоящие на 90–95 мас.% Оксида алюминия и стекла, образованного жидкофазными добавками для спекания.
Широкая применимость оксида алюминия обусловлена множеством свойств, таких как высокая температура плавления (2054 ° C), высокая химическая стабильность в различных средах, твердость, прочность, сопротивление истиранию, электрическое сопротивление и прозрачность.Огромные исследовательские усилия были посвящены глинозему с 1950-х годов, что привело к появлению множества новых применений передовых материалов в технологиях, появившихся в последней четверти 20-го века.
Материалы из оксида алюминия представляют собой широкий спектр составов от почти 100% оксида алюминия с микроэлементами, используемыми в качестве спекающих добавок или связанных с ними примесей, до материалов, содержащих до 20 мас.% Других компонентов. В большинстве случаев алюмосиликаты присутствуют в материалах в виде стекла.Материалы с содержанием стекла до 10 мас.% Считаются глиноземной керамикой, в то время как материалы с более высокими содержаниями включаются в группу глиноземистого фарфора.
Микроструктуры усовершенствованных материалов из оксида алюминия состоят из небольших, обычно ≤30 мкм, зерен оксида алюминия, прочно связанных через границы зерен. Небольшие количества стекла могут присутствовать в виде очень тонких пленок на границах зерен (1–2 нм). Керамика, содержащая алюмосиликаты, обычно имеет стеклообразующие карманы в тройных точках и на границах зерен.Коммерческие глиноземы для более сложных применений, таких как тазобедренные суставы для артропластики или режущие инструменты, обычно имеют размер зерна менее 5 мкм.
В таблице 1 обобщены основные коммерческие применения глиноземных материалов и свойства, необходимые для предполагаемого применения.
Таблица 1. Коммерческое применение глинозема и соответствующие свойства