Глинозем что это такое и где используется

Глинозем

Глинозем [alumina] — белый кристаллический порошок, состоящий до 98 % из а- и у-модификаций Al₂O₃ и являющийся исходным сырьем для получения металлического Al, специальных видов керамики, белого электрокорунда, огнеупоров, электроизоляторных изделий и катализаторов при производстве каучука. По физическим свойствам технический глинозем обычно разделяют на три группы: «мучнистый», «песчаный» и промежуточный или недообоженный. «Мучнистый» глинозем представляет плохо текучий порошок с удельной поверхностью < 5 м 2 /г и углом естественного откоса >45°. «Песчаный» глинозем-сравнительно крупный, свободно текучий порошок с удельной поверхностью > 35 м 2 /г и углом естественного откоса 30-35°, лучше растворяется в криолите, чем «мучнистый» глинозем. «Недообожженный» глинозем по своим физическим свойствам приближается к песчаному.
Глинозем из алюминиевых руд (бокситов, нефелинов, алунитов и др.) извлекают в промышленности щелочными, кислотными и электротермическими способами. Наиболее распространены щелочные способы, которые подразделяют на гидрохимические, термические и комбинированные.

Глинозём | Как это сделано в Казахстане?

Энциклопедический словарь по металлургии. — М.: Интермет Инжиниринг . Главный редактор Н.П. Лякишев . 2000 .

Смотреть что такое «Глинозем» в других словарях:

глинозем — глинозем … Орфографический словарь-справочник

ГЛИНОЗЕМ — то же, что алюминия оксид … Большой Энциклопедический словарь

ГЛИНОЗЕМ — (оксид алюминия, Аl2О3), минерал, используемый как абразив, а также для электрической изоляции и футеровки печей. Содержащая примеси, гидратированная форма глинозема, БОКСИТ, является основной рудой, из которой добывают алюминий. Одной из… … Научно-технический энциклопедический словарь

глинозем — сущ., кол во синонимов: 8 • алунд (3) • арктицит (1) • гибсид (1) • … Словарь синонимов

ГЛИНОЗЕМ — окись алюминия, Al2O3. Известны три модиф.: a Al2O3, тригон. корунд; b Al2O3, гекс., неустойчив, получен искусственно, при нагревании выше 1600 °С переходит в корунд; g Al2O3, куб., неустойчив, получен искусственно при обезвоживании… … Геологическая энциклопедия

глинозем — Оксид алюминия, являющийся основной частью большинства горных пород. Примечание Оксид алюминия существует в различных модификациях. [ГОСТ Р 52918 2008] Тематики огнеупоры EN alumina … Справочник технического переводчика

глинозем — alumina Tonerde – Al2O3. Див. алюмінію оксид … Гірничий енциклопедичний словник

глинозем (металлургия) — глинозем Белый кристаллич. порошок, состоящий до 98 % из а и у модификаций Аl2О3 и являющийся исходным сырьем для получения металлич. Аl, специальных видов керамики, белого электрокорунда, огнеупоров, электроизоляторных изделий и катализаторов… … Справочник технического переводчика

Глинозем А12О3 — соединение алюминия с кислородом, составная часть природных алюмосодержащих минералов бокситов. Основные модификации: природный а А12О3 (корунд, алмазный шпат, рубин и др.)> Y A1203 искусственный корунд, получаемый плавкой боксита в… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ГЛИНОЗЁМ — что это такое? значение и описание

Глинозем технический — – оксид алюминия, получаемый в результате переработки высокоглиноземистых горных пород. [ГОСТ Р 52918 2008] Рубрика термина: Горные породы Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Источник

Глинозем что это такое и где используется

Оксид алюминия (ОА) — бинарное соединение алюминия и кислорода. В природе распространен как основная составляющая часть глинозема, нестехиометрической смеси оксидов алюминия, калия, натрия, магния и т. д. Глинозем состоит до 98% из α — и γ -модификаций оксида алюминия и представляет собой белый кристаллический порошок.

Химическая формула: [Al₂O₃]
Регистрационный номер CAS: 1344-28-1
Коды ТН ВЭД: 2818200000 (основной), 2818101100

α-оксид алюминия или корунд представляет собой минерал в виде крупных прозрачных кристаллов, тригональной сингонии. В зависимости от вида примесей различают красный корунд — рубин и синий — сапфир. Кристаллы корунда являются рабочими телами лазеров, из рубинов изготавливают камни для точных механизмов.

γ-оксид алюминия имеет кубическую форму. В природе γ-форма не обнаружена, ее получают при термической обработке гидратов оксида алюминия, бемита (Аl₂О₃·Н₂О) и гидраргиллита (Аl₂O₃·ЗН₂O). При нагревании γ-Аl₂O₃ переходит необратимо в α-форму.

Используется как носитель катализаторов и осушитель в процессах химических и нефтехимических производств.

Содержание щелочных и щелочноземельных оксидов может составлять до 8−10%. При нагревании до 1600−1700°С β-глинозем разлагается на α- Al₂O₃ с выделением соответствующего оксида в газообразном состоянии.

Присутствие β-глинозема в обожженном корундовом материале снижает механическую прочность и особенно его электрофизические свойства и поэтому является нежелательным. β-Al₂O₃ используется как металлопроводящий твердый электролит.

Существует также аморфный алюминия оксид — алюмогель , образующийся при обезвоживании гелеобразного Аl (ОН)₃ и представляющий собой пористое, иногда прозрачное вещество.

Как правило, в качестве сырья для получения оксида алюминия служат бокситы, алуниты, а также нефелины. При содержании в них оксида алюминия более 6−7% производство ведется основным способом — методом Байера, а при меньшем содержании вещества используют метод спекания руды с известью или содой.

Метод Байера — это гидрохимический способ получения глинозема из бокситов. Он представляет собой обработку измельченной породы в шаровых мельницах, затем бокситы обрабатывают щелочными растворами при температуре 225−250°С. Полученный таким образом состав алюмината натрия разбавляют водным раствором и фильтруют.

В процессе фильтрации шлам, содержащий оксид алюминия, свойства которого соответствуют стандартным, подвергают разложению на центрифугах. Выделяется около ½ образовавшегося при этом Аl (ОН)₃. Его отфильтровывают и прокаливают во вращающихся печах или в кипящем слое при температуре ~ 1200 °C. В результате получается глинозем, содержащий 15−60% α-Аl₂О₃.

Применение данного метода позволяет сохранить маточный раствор для использования в последующих операциях по выщелачиванию бокситов.

Метод спекания руды с известью или содой работает следующим образом: высококремнистую измельченную руду (нефелин и др.) смешивают с содой и известняком и спекают во вращающихся печах при 1250−1300 °С. Полученную массу выщелачивают водным щелочным раствором.

Раствор алюмината Na отделяют от шлама, затем освобождают от SiO₂, осаждая его в автоклаве при давлении около 0,6 Мпа, а затем известью при атмосферном давлении и разлагают алюминат газообразным СО₂. Полученный Аl (ОН)₃ отделяют от раствора и прокаливают при температуре около 1200 °C. При переработке нефелина, помимо глинозема, получают Na₂CO₃, K₂CO₃ и цемент.

При производстве глинозема из алунитов одновременно получают H₂SO₄ и K₂SO₄. Алунитовую руду обжигают при 500−580°С в восстановительной атмосфере и обрабатывают раствором NaOH по способу Байера.

Для производства высокопрочной корундовой керамики применяют порошок оксида алюминия, полученный термическим разложением некоторых солей алюминия, например, азотнокислого, алюмоаммиачных квасцов различной степени чистоты. Оксид алюминия, полученный при разложении солей, является высокодисперсным порошком γ-Al₂O₃ (при прокаливании до 1200°С) и обладает большой химической активностью.

Для получения ультра- и нанодисперсных порошков Аl₂O₃, которые используются в технологии конструкционной и инструментальной керамики, широкое распространение получил способ совместного осаждения гидроксидов (СОГ) и плазмохимического синтеза (ПХС).

Сущность метода СОГ заключается в растворении солей алюминия, например, AlCl₃ в растворе аммиака и последующем выпадении образующихся гидратов в осадок. Процесс ведут при низких температурах и больших сроках выдержки. Полученные гидроксиды сушат и прокаливают, в результате образуется порошок Аl₂O₃ с размером частиц 10−100 нм.

В технологии ПХС водный раствор Al (NO₃)₃ подается в сопло плазмотрона. В каплях раствора возникают чрезвычайно высокие температурные градиенты, происходит очень быстрый процесс синтеза и кристаллизации Аl₂O₃. Частицы порошка имеют сферическую форму и размер 0,1−1 мкм.

Источник

Оксид алюминия

Оксид алюминия Al₂O₃ — бинарное соединение алюминия и кислорода. В природе распространён как основная составляющая часть глинозёма, нестехиометрической смеси оксидов алюминия, калия, натрия, магния и т. д. В модификации корунд имеет атомную кристаллическую решётку.

Содержание

• 1 Свойства
  • 1.1 Плотность
  • 1.2 Основные модификации оксида алюминия

  Свойства

  Бесцветные нерастворимые в воде кристаллы. Амфотерный оксид. Практически не растворим в кислотах. Растворяется в горячих растворах и расплавах щелочей. Является диэлектриком, но некоторые исследователи считают его полупроводником n-типа.

  Диэлектрическая проницаемость 9,5—10. Электрическая прочность 10 кВ/мм.

  Плотность

  Модификация	Плотность, г/см 3
  α -Al2O3	3,99
  θ -Al2O3	3,61
  γ -Al2O3	3,68
  κ -Al2O3	3,77

  Основные модификации оксида алюминия

  В природе можно встретить только тригональную α -модификацию оксида алюминия в виде минерала корунда и его редких драгоценных разновидностей (рубин, сапфир и т. д.). Она является единственной термодинамически стабильной формой Al₂O₃. При термообработке гидроксидов алюминия около 400 °С получают кубическую γ -форму.

  При 1100—1200 °С с γ -модификацией происходит необратимое превращение в α -Al₂O₃, однако скорость этого процесса невелика, и для завершения фазового перехода необходимо либо наличие минерализаторов, либо повышение температуры обработки до 1400—1450 °С.

  Известны также следующие кристаллические модификации оксида алюминия: кубическая η -фаза, моноклинная θ -фаза, гексагональная χ -фаза, орторомбическая κ -фаза. Спорным остаётся существование δ -фазы, которая может быть тетрагональной или орторомбической.

  Вещество, иногда описываемое как β -Al₂O₃, на самом деле представляет собой не чистый оксид алюминия, а ряд алюминатов щелочных и щёлочноземельных металлов со следующими общими формулами: MeO·6Al₂O₃ и Me₂O·11Al₂O₃, где MeO — это оксиды кальция, бария, стронция и т. д., а ME₂O — оксиды натрия, калия, лития и других щелочных металлов. При 1600—1700 °С β -модификация разлагается на α -Al₂O₃ и оксид соответствующего металла, который выделяется в виде пара.

  Получение

  Получают из бокситов, нефелинов, каолина, алунитов алюминатным или хлоридным методом. Сырьё в производстве алюминия, катализатор, адсорбент, огнеупорный и абразивный материал.

  Плёнки оксида алюминия на поверхности алюминия получают электрохимическими или химическими методами. Так, например, получают диэлектрический слой в алюминиевых электролитических конденсаторах. В микроэлектронике также применяется эпитаксия оксида алюминия, которая многими учёными считается перспективной, например, в изоляции затворов полевых транзисторов.

  

  Применение

  Оксид алюминия (Al₂O₃), как минерал, называется корунд. Крупные прозрачные кристаллы корунда используются как драгоценные камни. Из-за примесей корунд бывает окрашен в разные цвета: красный корунд (содержащий примеси хрома) 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 выше, хотя по виду не отличаются. Также корунд применяется как огнеупорный материал.

  Остальные кристаллические формы используются, как правило, в качестве катализаторов, адсорбентов, инертных наполнителей в физических исследованиях и химической промышленности.

  Керамика на основе оксида алюминия обладает высокой твёрдостью, огнеупорностью и антифрикционными свойствами, а также является хорошим изолятором. Она используется в горелках газоразрядных ламп, подложек интегральных схем, в запорных элементах керамических трубопроводных кранов, в зубных протезах и т. д.

  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.

  γ -Модификации оксида алюминия применяются в качестве носителя катализаторов, сырья для производства смешанных катализаторов, осушителя в различных процессах химических, нефтехимических производств (ГОСТ 8136-85).

  Источник