工業氧化鋁是由鋁土礦(Al2O3 3H2O)和壹水硬鋁石制備的。對於純度較高的Al2O3，壹般采用化學方法制備。Al2O3的類質同象晶體很多，已知的有10多種，主要有三種晶型，即α-Al2O3、β-Al2O3和γ-Al2O3。其中結構和性能各不相同，在1300℃以上的高溫下幾乎完全轉變為α-Al2O3。
中文名
氧化鋁〔6〕
外國名字
氧化鋁〔6〕
化學式
氧化鋁[6]
分子量
101.96
化學文摘社登記號
1344-28-1[6]
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基本信息、主要成分、化學性質、物理性質、變體、開發、安全和質量檢驗指標、行業概況、主要功能、適用性、企業發展、TA說
基本信息
氧化鋁是鋁的穩定氧化物，其化學式為Al2O3。在采礦、陶瓷和材料科學中也被稱為鋁土礦。
性質:白色固體，不溶於水，無嗅、無味，極硬，易吸潮但不潮解(燒焦不吸潮)。氧化鋁是典型的兩性氧化物(剛玉呈α形，屬於六方最密堆積，為惰性化合物，微溶於酸堿[1])，溶於無機酸和堿性溶液，幾乎不溶於水和非極性有機溶劑；相對密度(d204)4.0；；熔點為2050℃。
分子結構圖
儲存:密封，幹燥，保存。
用途:用作分析試劑、有機溶劑脫水劑、吸附劑、有機反應催化劑、研磨劑、拋光劑、煉鋁原料和耐火材料。[2]
主要成分
氧化鋁含有鋁和氧元素。如果對鋁土礦原料進行化學處理，去除矽、鐵、鈦的氧化物，則產品為高純氧化鋁原料，Al2O3含量壹般在99%以上。礦物相由40% ~ 76%的γ- Al2O3和24% ~ 60%的α- Al2O3組成。γ-al2o 3在950 ~ 1200℃可轉變為α-al2o 3，同時體積明顯收縮。[3]
化學性質
與酸的反應:
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O
與熔融堿反應；
Al2O3+2NaOH= 2NaAlO2(偏鋁酸鈉)+H2O
與堿溶液反應:
Al2O3+ 2NaOH +3H2O = 2Na[Al(OH)4](四羥基鋁酸鈉)
也可以縮寫為:Al2O3+2OH-=2AlO2-(偏鋁酸根離子)+H2O。
物理性質
InChI = 1/al2o/ralo 2/C2-1-3
分子量:101.96
熔點:2054℃
沸點:2980℃
真實密度:3.97克/立方厘米。
松密度:0.85克/毫升(325目~0目)0.9克/毫升(120目~325目)。
晶體結構:三邊系統(十六進制)
溶解度:室溫下不溶於水。
導電性:室溫下不導電。
Al2O3是壹種離子晶體。
熱化學特性:
δFHθ(l)= 1620.57千焦/摩爾
δFHθ(s)= 1675.69千焦/摩爾
Sθ(l)= 67.24焦耳/摩爾K(1巴)
Sθ(s)=50.9焦耳/摩爾K
不同的
Al2O3的品種很多，常見的有α和γ，都是白色晶體。
在自然界中，剛玉是α型，屬於最致密的六方填料，熔點高，硬度高，不溶於酸堿，耐腐蝕，絕緣性好。
在723K***，氫氧化鋁與氫氧化鋁或鋁銨明礬混合可得γ型，不溶於水，但吸水性強，吸附能力強，具有催化活性。
β-形狀具有離子導電性，允許Na+通過。
發展
數據顯示，中國是全球最大的氧化鋁生產國，2010年全球氧化鋁產量為5635.5萬噸，中國氧化鋁產量達到2895.5萬噸，同比增長20.14%，占全球總量的51.38%。2010年，我國氧化鋁表觀消費量達3321萬噸，年增長率14.05%，凈進口426萬噸，鋁礬土進口301.9萬噸，對外依存度39.71%，氧化鋁對外依存度47.26%。
氧化鋁
隨著我國電解鋁、陶瓷、醫藥、電子、機械等行業的快速發展，氧化鋁的市場需求仍有較大增長空間，氧化鋁產量將繼續增加。根據2005-2010年我國氧化鋁產量數據，預測20114%我國氧化鋁產量將達到3300萬噸，並在20112的基礎上繼續增長。
此外，鑒於中國在建工程面積逐年持續大幅增長，以及持續的城市化進程，未來鋁行業前景非常樂觀。預計2018年我國氧化鋁需求將增長15%至3819萬噸，2012年將達到4200萬噸，同比增長10%。
安全
攝入:低風險，易引起老年癡呆癥，對兒童智力有害。
吸入:可能引起刺激或肺損傷。
皮膚:低風險
眼睛:低風險
除非另有規定，否則使用SI單位和標準空氣溫度和壓力。
質量檢驗指數
水中溶解物質，% ≤0.5
矽酸鹽合格
堿金屬和堿土金屬，% ≤0.50
重金屬(以鉛計)，% ≤0.005
氯化物，% ≤0.01
硫酸鹽，% ≤0.05
燒失量，% ≤5.0
鐵，% ≤0.01
工業概況
中國鋁土礦資源豐富，已探明保守儲量23億噸，居世界第四位，具備發展氧化鋁工業的資源條件。據2004年以來的不完全統計，我國已公布的氧化鋁投資項目有27個，預計總規模為1，604.1，000噸。即使不考慮利用國外鋁土礦資源，到海外投資辦廠，總規模也將達到2814438+00000噸。2006年底，中國鋁業生產了952萬噸氧化鋁。加上已公布的在建氧化鋁規模，我國氧化鋁總規模為1992萬噸，接近國外所有擬建(擴建)氧化鋁項目的總和。氧化鋁工業的快速發展不同於以往的低水平重復建設，而是大規模、高水平、優化結構，大大提高了中國氧化鋁工業的整體水平和競爭力。但如果這種投資熱繼續無序膨脹，必然導致產品相對過剩。
中國現有40多家氧化鋁企業，已建和在建產能超過4350萬噸/年，其中國內鋁土礦加工能力為3250萬噸/年。2010年全國氧化鋁產量2896萬噸，是世界上最大的氧化鋁生產國。
投資氧化鋁行業的風險與電解鋁等其他行業不同，表現在以下幾個方面:
技術相對復雜。
通常情況下，項目從設計、啟動到達產需要2 ~ 3年左右的時間，投資大，風險高。
市場價格波動。
供需之間的信息不對稱進壹步加劇了氧化鋁價格的波動，這將進壹步影響氧化鋁項目的投資收益。
需要大量熟練工人
在項目調試、投產和今後的生產組織管理中，需要大量精通氧化鋁技術、有實踐經驗的老專家和技術工人。
對資源和能源的依賴
隨著國內外資源競爭的日益激烈，適合氧化鋁行業發展的優質資源越來越稀缺，投資氧化鋁行業必須考慮項目的經濟服務年限。
建議
鑒於氧化鋁行業的快速發展，避免電解鋁行業的無序擴張，有以下五點建議:
控制氧化鋁建設的總規模
氧化鋁工業是資源、資金和技術密集型的原材料工業。因為生產過程中會產生大量的尾礦和赤泥(至今沒有很好的處理方法將其添加到水泥原料中，產品只能用於工業)，對環境影響很大。鋁土礦作為壹種不可再生資源，直接制約著壹個地區氧化鋁產業的總量和生命周期。因此，各級政府和有關部門必須準確把握氧化鋁產業發展形勢、資源環境約束和基本規律，按照總量控制的要求嚴格控制新增氧化鋁項目，堅決制止盲目發展和低水平重復建設，努力實現氧化鋁產業發展與資源充分利用和生態環境優化的統壹。
優化氧化鋁產業布局
礦產資源主管部門要對鋁土礦存量資源進行全面核實，推進鋁土礦資源勘查。當資源儲量有較大提高時，發展計劃部門將酌情增加分配或同意擴大分配中企業的生產能力。未經規劃布局外的擬建氧化鋁項目同意，省級環保部門不得安排環評，擅自建設的必須停止。對未經同意不在規劃布局內建設的氧化鋁項目和自備電廠實行懲罰性電價。
嚴格發展的經濟規模
新建氧化鋁項目必須采用國內研發的選礦？拜耳法與選礦廠同步建設。嚴禁上馬燒結法、混聯法等工藝落後的氧化鋁項目。新建氧化鋁項目單線規模應達到30萬噸以上，不允許建設合理經濟規模低於30萬噸的氧化鋁項目。對已建成的技術落後、汙染嚴重的小型氧化鋁廠，要限期轉產或關閉。
優化資源配置
根據《礦產資源法》，鋁土礦資源由礦產資源管理部門統壹管理。未經礦產資源管理部門批準，各地不得自行批準開采鋁土礦。對非法審批和擅自開采鋁土礦的，壹經查實，要追究有關人員的責任。加強礦業權設置和資源平衡管理，優化資源配置。礦產資源主管部門應當在鋁土礦資源全面核實和系統分析的基礎上，對鋁土礦資源和礦業權進行合理規劃和綜合平衡。根據建設規模和合理的生產周期，布點企業必須在項目建成投產前保證滿足5 ~ 10年生產需求的鋁土礦資源，並同步建設壹座采用D拜耳法的選礦廠。
拜耳法生產氧化鋁
與國內主要生產方法相比，拜耳法節省建設投資15% ~ 20%，生產成本10%，能耗50%。處理高品位鋁土礦的拜耳法(A/S=10)與常規拜耳法相比，工藝流程相似，主要生產能耗指標基本相同。因此，拜耳法生產氧化鋁，處理我國中品位壹水硬鋁石型鋁土礦生產氧化鋁，是解決我國氧化鋁工業發展的重要途徑，具有顯著的經濟效益和社會效益。
總體來看，2005年中國鋁及鋁化合物工業發展存在諸多問題。2004年電解鋁行業的投資和建設在宏觀調控中受到抑制，但鋁行業的投資重點轉向產業鏈上下遊的D氧化鋁和鋁加工業。[4]
主要功能
壹般介紹
紅寶石和藍寶石的主要成分是氧化鋁，氧化鋁會因為其他雜質而呈現不同的顏色，而藍寶石則是因為氧化鐵和氧化鈦而呈現藍色。
2.在鋁土礦的主要成分中，氧化鋁的含量最高。在工業上，鋁土礦通過拜耳法提純成氧化鋁，然後通過霍爾-赫魯特法轉化成金屬鋁。
3.鋁與空氣中的氧反應形成致密的氧化鋁膜，覆蓋暴露在空氣中的鋁表面。
鋁是電和熱的良導體。氧化鋁的晶體形態因其高硬度而適用於研磨材料和切削工具。
5.氧化鋁粉末經常被用作色譜分析的載體。
2004年8月，在美國3M公司工作的科學家開發了壹種由鋁和稀土元素制成的合金，用於制造被稱為透明氧化鋁的強化玻璃。
資料:剛玉粉的硬度可用作磨料、拋光粉和高溫燒結的氧化鋁，稱為人造剛玉或人造寶石，可用於制造機械軸承或手表中的鉆石。氧化鋁也用作高溫耐火材料，制造耐火磚、坩堝、瓷器、人造寶石等。氧化鋁也是煉鋁的原料。煆燒氫氧化鋁可以產生γ-。γ-Al2O3具有很強的吸附和催化活性，可用作吸附劑和催化劑。剛玉的主要成分是α-Al2O3。桶形或錐形三角晶體。有玻璃光澤或鉆石光澤。密度3.9 ~ 4.1g/cm3，硬度9，熔點2000 15℃。不溶於水、酸和堿。耐高溫。無色透明的叫白玉，略帶紅色含有微量三價鉻的叫紅寶石；含有二價鐵、三價鐵或四價鈦的藍色稱為藍寶石；含有少量四氧化三鐵的深灰色和深黑色稱為剛玉粉。它可用作精密儀器的軸承、鐘表的鉆石、砂輪、拋光劑、耐火材料和電絕緣體。可用於裝飾的彩色寶石。人造紅寶石單晶可用作激光的材料。除了天然礦物，還可以用氫氧焰熔化氫氧化鋁制成。
矢量
氧化鋁粉末常用作色譜分析的介質。
制造鋼化玻璃
資料:剛玉粉的硬度可用作磨料、拋光粉和高溫燒結的氧化鋁，稱為人造剛玉或人造寶石，可用於制造機械軸承或手表中的鉆石。氧化鋁也用作高溫耐火材料，制造耐火磚、坩堝、瓷器、人造寶石等。氧化鋁也是煉鋁的原料。煆燒氫氧化鋁可以制備γ-Al2O3。γ-Al2O3具有很強的吸附和催化活性，可用作吸附劑和催化劑。剛玉的主要成分是α-Al2O3。桶形或錐形三角晶體。有玻璃光澤或鉆石光澤。密度3.9 ~ 4.1g/cm3，硬度9，熔點2000 15℃。不溶於水、酸和堿。耐高溫。無色透明的叫白玉，略帶紅色含有微量三價鉻的叫紅寶石；含有二價鐵、三價鐵或四價鈦的藍色稱為藍寶石；含有少量四氧化三鐵的深灰色和深黑色稱為剛玉粉。它可用作精密儀器的軸承、鐘表的鉆石、砂輪、拋光劑、耐火材料和電絕緣體。可用於裝飾的彩色寶石。人造紅寶石單晶可用作激光的材料。除了天然礦物，還可以用氫氧焰熔化氫氧化鋁制成。
氧化鋁是金屬鋁在空氣中不易被腐蝕的原因。純鋁很容易與空氣中的氧氣發生反應，形成壹層薄薄的氧化鋁膜，覆蓋在暴露在空氣中的鋁表面。這種氧化鋁膜可以防止鋁被進壹步氧化。氧化膜的厚度和性能可以通過陽極處理(陽極腐蝕保護)來提高。
鋁土礦
(Al2O3 3H2O和Al2O3 3H2O)是自然界中鋁的主要礦物。粉碎後，用高溫氫氧化鈉溶液浸漬，得到偏鋁酸鈉溶液。過濾去渣，冷卻濾液，加入氫氧化鋁晶體，長時間攪拌後，鋁酸鈉溶液分解，析出氫氧化鋁；沈澱物經分離洗滌後，在950-1200℃下煆燒，得到α-氧化鋁粉末，母液可循環使用。這種方法是奧地利科學家K.J.Bayer於1888年發明的，至今仍是工業生產氧化鋁的主要方法，被稱為“拜耳法”。
α氧化鋁
在α型氧化鋁的晶格中，氧離子以六角形堆積，Al3+對稱分布在氧離子包圍的八面體配位中心，所以晶格能量很大，所以熔點和沸點都很高。α型氧化鋁不溶於水和酸，工業上又稱為氧化鋁，是制造金屬鋁的基本原料。還用於制作各種耐火磚、耐火坩堝、耐火管道和耐高溫實驗儀器；也可用作磨料、阻燃劑、填料等。高純α-氧化鋁也是生產人造剛玉、人造紅寶石和藍寶石的原料。它還被用於生產現代大規模集成電路的基板。
γ氧化鋁
氫氧化鋁在140-150℃低溫脫水制備γ-氧化鋁。工業上也叫活性氧化鋁、鋁膠。在其結構中，氧離子與立方中心緊密堆積，而Al3+不規則地分布在被氧離子包圍的八面體和四面體空間中。γ-氧化鋁不溶於水，但溶於強酸或強堿溶液。當加熱到1200℃時，將完全轉化為α-氧化鋁。γ-氧化鋁是壹種多孔物質，其內表面積為數百平方米/克，具有很高的活性和吸附能力。工業產品通常是無色或略帶粉紅色的圓柱形顆粒，具有良好的耐壓性。它們通常在石油煉制和石化工業中用作吸附劑、催化劑和催化劑載體。在工業上，它是變壓器油和汽輪機油的脫酸劑，也用於色譜分析；在實驗室中是壹種中性強幹燥劑，幹燥能力不亞於五氧化二磷。使用後在175℃以下加熱6-8小時可再生重復使用。
世界上拜耳法生產的氧化鋁占總產量的90%以上，大部分用於制造金屬鋁，不到10%用於其他用途。
電解氧化鋁
電解鋁的工業大規模生產的主要過程是熔鹽電化學過程，其可以用簡單的化學式表示如下:
熔鹽電解
主反應:Al2O3+2C → 2Al+CO2↑+CO↑。
陽極960 ~ 990℃陰極
副作用:AlF3+C→Al+CF3。
3NaFAlF3+C →Al+NaF+CF4+F2
NaF+C → Na+CF4
β氧化鋁
還有壹種是β-Al2O3，具有離子導電性(允許Na通過)，用β-鋁礬土做電解質，制成鈉硫電池。由於這種蓄電池單位重量存儲容量大，可以大電流放電，因此具有廣闊的應用前景。這種電池的負極是熔融鈉，正極是多硫化鈉(Na2Sx)，電解液是β-鋁礬土(鈉離子導體)。
這種電池的使用溫度範圍可達620 ~ 680 K，儲存容量是鉛電池的3 ~ 5倍。用β-Al2O3陶瓷作為電解鹽溶液隔膜生產燒堿，具有產品純度高、汙染小的特點。
研磨氧化鋁
氧化鋁適用於各種幹法和濕法處理工藝，可以精細拋光任何工件的粗糙表面。它是最經濟的磨料之壹。這種鋒利的菱角合成磨料，硬度僅次於金剛石，特別適合在對鐵汙染有嚴格要求的情況下使用。可用於最粗糙的切割，也可做成卵石形狀，對工件進行精確尺寸的加工，以達到極低的粗糙度。由於其高密度、鋒利和菱形結構，它是切割速度最快的磨料之壹。
氧化鋁是用棕剛玉電熔優質鋁礬土礦制成的，而優質鋁酸鹽則用於生產粉狀剛玉和白剛玉。它們的天然晶體結構使它們具有高硬度和快速切削性能。同時，它們也經常被用作粘合磨料和塗附磨料的原料。
氧化鋁可以多次循環使用，循環次數與材質等級和具體工藝有關，大部分標準磨料噴砂設備都可以使用。
適用行業範圍:航空航天工業、汽車工業、消費品加工、鑄造/壓鑄、OEM經銷商、半導體工業等不同領域。
適用範圍:表面電鍍、噴漆、上釉及塗覆聚四氟乙烯前的預處理；鋁及合金產品去毛刺，去除鍋垢；模具清洗；金屬噴砂前的預處理；幹磨和濕磨；精密光學折射；礦物、金屬、玻璃和晶體的研磨；玻璃雕刻和油漆添加劑。
活性氧化鋁
技術指標
活性氧化鋁外觀:活性氧化鋁為白色球形多孔顆粒，粒徑均勻，表面光滑，機械強度高，吸濕性強，不膨脹，吸水後不開裂，無毒、無味，不溶於水和乙醇，對氟有很強的吸附作用，主要用於高氟地區的飲用水除氟。
活性氧化鋁對某些液體中的氣體、水蒸氣和水分具有選擇性吸附能力。吸附飽和後，可在175-315℃左右加熱脫水復活。吸附復活可以多次進行。除了用作幹燥劑之外，它還可以吸收被汙染的氧氣、氫氣、二氧化碳和天然氣中的潤滑油蒸氣。可用作催化劑、催化劑載體和色譜分析載體。
在某些操作條件和再生條件下，活性氧化鋁的幹燥深度高達露點溫度以下-70度。
氧化鋁是無毒的。我們用來做飯的許多鍋是鋁制的。鋁比較活潑，和空氣中的氧氣反應會變成氧化鋁。這種氧化鋁膜非常致密，粘附在表面，防止裏面的鋁繼續與氧反應。
然而，吃太多的鋁是有害的，壹般認為鋁會影響人的智力。有報道說，老年人吃太多鋁容易得阿爾茨海默病，兒童吃太多鋁會影響智力發育。
通常我們攝入鋁的途徑只有壹種:食物，用鋁鍋，含鋁的食物(比如油條，油條炸的時候用明礬做膨脹劑，明礬含鋁)。
普通接觸鋁制品沒問題。沒有中毒的危險。
水龍頭凈水用活性氧化鋁濾芯對人無害。活性炭顆粒對人體無害。活性炭對人體安全無害無毒，由含碳材料制成。外觀呈黑色，內部孔隙結構發達，是壹種吸附能力很強的微晶碳材料。活性炭中有大量看不見的微孔，吸引力強，能有效吸附雜質和較重的分子，如氯、苯、氨等。
氧化鋁本身無毒，生活中普通接觸壹般不會影響身體健康，但從呼吸道或食道進入人體可能會對身體健康產生影響，如免疫力下降、智力低下、反應遲鈍等不良影響。
氧化鋁是壹種高硬度的化合物，常用於制造耐火材料。目前已知的氧化鋁有10多種，結構和性質各不相同。氧化鋁本身無害，但壹般不建議長期接觸，否則會影響人體的神經系統。比如兒童或中老年人經常接觸氧化鋁，可能會導致免疫力下降。特別是兒童經常接觸氧化鋁，可能會造成智力低下，反應遲鈍。另外，如果通過食道攝入更多的氧化鋁，可能會影響大腦的發育和骨骼之間的生長發育，比如骨質疏松。當人體接觸到氧化鋁的粉塵或氣體時，氧化鋁可在人體內積聚，會影響人體的各個器官，甚至影響人體的生殖系統，嚴重危害健康。