,氧化铝制取的方程式
αK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。
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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+6HCl→2AlCl3+3H2O，Fe2O3+6HCl→2FeCl3+3H2O
加NaOH溶液过量，过滤除去Fe(OH)3，方程式为
4NaOH+AlCl3→NaAlO2+3NaCl+2H2O ，3NaOH+FeCl3→Fe(OH)3↓+3NaCl
通入CO2过量，过滤得到Al(OH)3，方程式为
2NaAlO2+CO2+3H2O→2Al(OH)3↓+Na2CO3
煅烧Al(OH)3可以得到纯净的Al2O3，方程式为2Al(OH)3→Al2O3+3H2O↑
铝土矿的主要化学成分为Al2O3，一般为40％～70%质量分数，另含SiO2、Fe2O3、TiO2及少量CAO、MgO及微量Ga、V、P、V、Cr等。以Al2O3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3～3.5。
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 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+2NaOH→2NaAlO2+nH2O
2）二氧化硅：SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O
2Na2SiO3+2NaAlO2+4H2O→Na2O?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)2→2CaOTiO2?2H2O 直接进入赤泥中
5）碳酸盐：主要有CaCO3+2NaOH→Na2CO3+Ca(OH)2
MgCO3+2NaOH→Na2CO3+Mg(OH)2
由铝土矿在NaOH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（145±5）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+2H2O→Al(OH)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℃)→γ-Al2O3+H2O
γ-Al2O3(900℃开始/1200℃维持)→α-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)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：2NaAlO2＋CO2＋3H2O＝Na2CO3＋
2Al(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；H CaCO3；F Al2O3。
（3）写出化学方程式：
①Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O
②Na2CO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋ 2NaOH
③2Al(OH)3 Al2O3＋3H2O
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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。
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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
ΔfH0liquid ?1620.57 kJ/mol
ΔfH0solid ?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，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γ-Al2O3。γ-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α-Al2O3。桶状或锥状的三方晶体。有玻璃光泽或金刚光泽。密度为3.9～4.1g/cm3，硬度9，熔点2000±15℃。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α-Al2O3和γ-Al2O3。自然界中的刚玉为
α-Al2O3，六方紧密堆积晶体，α-Al2O3的熔点2015±15℃，密度3.965g/cm3，硬度8.8，不溶于水、酸或碱。γ-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:
１、α型晶体结构为主体的氧化铝被膜制造方法、α型晶体结构为主体的氧化铝被膜和含该被膜
２、α型氧化铝粉末的制造方法
３、α－氧化铝粉末的制造方法及其由该方法得到的α－氧化铝粉末
４、α－氧化铝粉末及其生产方法
５、α－氧化铝粉末及其制造方法
６、α－氧化铝及其制造方法
７、α－氧化铝粒料的制备方法
８、α－氧化铝纳米粉的制备方法
９、α－氧化铝细粉及其制造方法
１０、α一氧化铝粉末的制造方法
１１、β－氧化铝的制备方法
１２、γ－氧化铝的制备方法
１３、θ－氧化铝就地涂覆的整体式催化剂载体
１４、拜尔法联合生产氧化铝和铝酸钙水泥的方法
１５、拜尔法生产氧化铝过程中红泥水悬浮液的流体化工艺
铝在空气中燃烧和氧结合生成氧化铝，化学方程式可写为△
2Al+3O===Al2O3
CAS No.： 1344-28-1
EINECS 登录号： 215-691-6
什么是氧化铝
纯净的氧化铝是白色无定形粉末，俗称矾土，密度3.9-4.0g/cm3，熔点2050℃、沸点2980℃，不溶于水，氧化铝主要有α型和γ型两种变体，工业上可从铝土矿中提取．
铝土矿（Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O）是铝在自然界存在的主要矿物，将其粉碎后用高温氢氧化钠溶液浸渍，获得铝酸钠溶液；过滤去掉残渣，将滤液降温并加入氢氧化铝晶体，经长时间搅拌，铝酸钠溶液会分解析出氢氧化铝沉淀；将沉淀分离出来洗净，再在950-1200℃的温度下煅烧，就得到α型氧化铝粉末，母液可循环利用．此法由奥地利科学家拜耳（K．J．Bayer）在1888年发明，时至今日仍是工业生产氧化铝的主要方法，人称“拜耳法”．
在α型氧化铝的晶格中，氧离子为六方紧密堆积，Al3+对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心，晶格能很大，故熔点、沸点很高．α型氧化铝不溶于水和酸，工业上也称铝氧，是制金属铝的基本原料；也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器；还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等；高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料；还用于生产现代大规模集成电路的板基．γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得，工业上也叫活性氧化铝、铝胶．其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积，Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中．γ型氧化铝不溶于水，能溶于强酸或强碱溶液，将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝．γ型氧化铝是一种多孔性物质，每克的内表面积高达数百平方米，活性高吸附能力强．工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒，耐压性好．在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体；在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂，还用于色层分析；在实验室是中性强干燥剂，其干燥能力不亚于五氧化二磷，使用后在
175℃以下加热6-8h还能再生重复使用．
目前世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产量的90％以上，氧化铝大部分用于制金属铝，用作其它用途的不到10％．
①与氧气反应 1.常温时4Na+ O2 --------- 2Na2O 2.点燃时2Na+ O2Na2O2 （淡黄色粉末） 占燃 并发生Na+O —^NaC?（超氧化钠一一淡黄色烟） ②与非金属反应 占撚 1. 2Na+ CI^=2NaCI （放出大量热，生成大量白烟） I I 」△ | 「▲ 2. 2Na+ S ---------- Na2S （钠与硫研磨时会发生爆炸） 3. 2Na+Br ?^2NaBr （溴化钠可以用作镇静剂） ③与水反应 2Na+ 2H2O ------ 2NaOH + H2 f 现象：浮在水面上，熔成一个闪亮的小球，在水面上四处游动，发出嘶嘶的响声, 事先滴有酚酞溶液的水变红 ④与酸溶液反应 1. 钠少量时只与酸反应例：2Na + 2HCI——2NaCI +出f 2. 钠过量时先与酸反应后与水反应 注：钠和酸反应十分剧烈，极易产生爆炸 ⑤与盐溶液反应■ 1. 与盐的水溶液反应 先会和溶液中的水反应，生成的氢氧化钠如果能与盐反应则继续反应 2. 高温下的置换反应反应（常见于金属冶炼工业中） 高F 例：4Na+ TiCI4— 4NaCI + Ti （条件为高温且需要氩气做保护气） Na+KC^^K（g）+NaCI 注：钠与熔融盐反应不能证明金属活动性的强弱 ⑥与有机物反应 例：2Na+2CH5O^=2QH5ONa+2 f （生成物为氢气和乙醇钠） ⑦钠投入到CuSO溶液中 2Na+ CuS決2H0——NaSQ+ Cu(OH) J + H2 f
2Na+ CiT + 2H —2Na + Cu(OH￡J + f f 2.氯气通入氢氧化钠溶液中CI 2+ 2NaOH—NaCI+ NaCIO+ HO
氧化铝的制备方法 1氧化铝的制备 硝酸铝分析纯天津市大茂化学试剂厂 异丙醇铝分析纯天津市大茂化学试剂厂 尿素分析纯天津市大茂化学试剂厂 硝酸分析纯广州化学试剂厂 1.1氨水沉淀法 氨水（2mol/L）用量筒量取150ml65%氨水注入1000ml的容量瓶，用去离子水标定至刻度。 硝酸（1：1）用量筒量取浓硝酸100ml注入200ml容量瓶中，用去离子水标定至刻度。 利用酸法即Al(NO3)3与氨水反应来制取拟薄水铝石。以防止引入其他金属离子，而且可以通过加热的方法去除溶液中的NH4+和NO3-离子。 实验步骤： 1）称取18.75 g（约0.05 mol）的硝酸铝溶于50ml去离子水中，加热搅拌使其溶解成透明Al(NO3)3溶液。 2）室温下用2mol/L的氨水进行滴定同时进行剧烈搅拌，直至pH值8.5后停止滴定并放慢脚板速度。 3）在室温条件下（搅拌）老化2小时。 滴定前，Al(NO3)3溶液的pH值1.8左右。滴定过程中，在pH值4.5时溶液黏度突然增大，并产生大量Al(OH)3半透明沉淀，继续滴定胶体黏度下降。pH值由1.8升至4.5共消耗氨水（2mol/L）约36毫升，由4.5至8.5消耗氨水约9毫升。 1.2均匀沉淀法 本步骤的目的是将溶液中的Al(OH)3微粒以沉淀的形式分离出来。碱性沉淀剂的直接加入难免会造成溶液中局部沉淀剂瞬时过量的现象，致使生成的沉淀粒子形态和尺寸均有较大区别，从而影响焙烧后氧化铝载体的性状。不同于其他沉淀剂的添加，尿素均相沉淀法通过尿素在加热过程中均匀缓慢的释放氨水从整体上提高pH值，克服了液相直接接触造成的瞬时局部过量的不足，从而获得尺寸均匀、分散性好的Al(OH)3沉淀。 实验步骤： 1）称取25 g（约理论用量4倍）的尿素溶于25ml去离子水中，将尿素溶液注入上一步生成的胶体溶液。 2）开始通过水浴加热，并不停搅拌，于90℃恒温加热2小时。加热在开始的一段时间内，pH值始终在1以下，升至约40~50℃左右，原本半透明的胶体逐渐变清。待到温度升至90℃时，由搅拌子中心漩涡出有气泡产生，溶液开始变混浊。pH值升至7以后，溶液基本呈乳白色，直至加热结束。 3）在室温条件下（搅拌）老化2小时。 1.3 溶胶凝胶异丙醇铝水解法 本步骤的目用溶胶凝胶法合成介孔氧化铝，比表面积大, 表面不同的电势使金属离子更容易负载, 在催化领域中具有重要的应用价值，其性能明显优于传统的氧化铝。采用硝酸和异丙醇铝来合成有序介孔氧化铝。 硝酸（0.05mol/L）用量筒量取浓硝酸0.67ml注入200ml容量瓶中，用去离子水标定
金属铝是世界上仅次于钢铁的第二重要金属，1995年世界人均消费量达到3.29kg。由于铝具有比重小、导电导热性好、易于机械加工及其他许多优良性能，因而广泛应用于国民经济各部门。全世界用铝量最大的是建筑、交通运输和包装部门，占铝总消费量的60%以上。铝是电器工业、飞机制造工业、机械工业和民用器具不可缺少的原材料。 一、种类分布 中国铝土矿除了分布集中外，以大、中型矿床居多。储量大于2000万t的大型矿床共有31个，其拥有的储量占全国总储量的49%;储量在2000～500万吨之间的中型矿床共有83个，其拥有的储量占全国总储量的37%，大、中型矿床合计占到了86%。 基本类型亚类型主要分布地区 一水型铝土矿1）水铝石-高岭石型（D-K型） 山西、山东、河北、河南、 贵州 一水型铝土 矿 2）水铝石-叶蜡石型（D-P型）河南 一水型铝土 矿 3）勃姆石-高岭石型（B-K型）山东、山西一水型铝土 矿 4）水铝石-伊利石型（D-I型）河南 一水型铝土矿5）水铝石-高岭石-金红石（D-K- R型） 四川 三水型铝土 矿 三水铝石型（G型）福建、广西 二、消费前景 国际氧化铝市场：2005年全球氧化铝产量6064万吨,消费量6153.5万吨,略有缺口。2006年底投产的在建氧化铝项目总规模为1482万吨,至今拟建的氧化铝项目总规模已达到3952万吨。 国内氧化铝市场：2006年-2010年,全国电解铝需求量按照平均7.8%的增长速度, 2010年国内原铝需求量达到880万吨左右。2011-2020年,电解铝需求量以5%的速度增长,预计2020年需求量将达到1430万吨左右。 截止目前，中国平均每月铝土矿进口量为161.3 万吨，这反映了中国氧化铝生产商对进口矿的依赖程度大大增加。进口铝土矿中，从印尼进口的铝土矿为103.5 万吨，占进口总量的近64%。我们认为铝土矿进口过度集中，加大了国内
高一化学金属钠的性质与应用练习题 一、选择题 1．通过你的观察和推理，判断下列实验室中对于少量Na的保存方法正确的是（） A．保存在水中B．密封，保存在广口瓶中 C．用铝箔包裹，密封在广口瓶中D．密封，保存在煤油中 2．钠与水反应的现象与钠的下列性质无关的是（） A．钠的熔点较低B．钠的密度比水的小 C．钠的硬度小D．钠有很强的还原性 3．下列有关钠的叙述中，错误的是（） A.钠的很活泼，可以用来冶炼金属钛、锆、铌等 B.钠的化学性质非常活泼，钠元素只能以化合态存在于自然界 C.钠是一种灰黑色的固体 D.钠的质地软，可用小刀切割 4．关于钠原子与钠离子，下列叙述错误的是（） A．它们相差1个电子层B．它们的化学性质相似C．钠原子比钠离子稳定D．钠原子、钠离子均为钠元素 5．金属钠着火后，可用于灭火的物质和器
材有（） A．水B．泡沫灭火器C．干冰灭火剂D．干砂 6．取一小块钠放在玻璃燃烧匙里加热，下列实验现象正确的是（） ①金属先熔化②在空气中燃烧火焰呈黄色③燃烧时火星四射 ④燃烧后生成淡黄色固体⑤燃烧后生成白色固体 A．①②③B．①②④才．①②⑤D．①③⑤ 7．钠的下列用途与其化学性质无关的是（） A．制过氧化钠B．原子反应堆的导热剂． C．冶炼金属钛D．制取贵重金属
钽 8．将一小块钠投入盛有5mL饱和石灰水的试管中，不可能观察到的现象是（） A．钠熔成光亮的小球，在液面四处游动B．有气体产生 C．溶液底部有银白色的物质D．溶液变浑浊 9．（2002年上海春季考题）在烧杯中加入水和苯（密度：0.88g/cm3）各50mL。将一小粒金属钠（密度：0.97g/cm3）投入烧杯中。观察到的现象可能是（） A 钠在水层中反应并四处游动 B 钠停留在苯层中不发生反应 C 钠在苯的液面上反应并四处游动D．钠在苯与水的界面处反应并可能作上、下跳动
氧化铝粉体的合成与表征 1.国内外研究现状及其基本情况 氧化铝是一种具有多种形态的金属氧化物，主要晶型包括最常见的有a和y 型，晶型的转变主要取决于温度。氢氧化铝或水合氧化铝加热到800摄氏度左右转化为y型氧化铝，1200摄氏度时转化为a型氧化铝。因氧化铝特殊的结构和性质特点，使其在电子、化工、航空航天等领域得到广泛的应用。随着高科技的发展，社会对新材料越来越重视，国内外工作者对新材料的开发与应用给予了极大的关注，各种具有特殊功能的材料也得到人们的重视。其中，各种物质的超细化被人们认为是材料开发研究的基础。所谓超细粉体通常是指尺度介于分子，原子和宏观物体之间，粒度在(1-100)nm范围内的微粒]。 高纯超细氧化铝粉体是纯度在99.99%以上的超微细粉体材料，是二十一世纪新材料中产量最大、产值最高、用途最广的尖端材料之一，高纯氧化铝粉体因其纯度高，粒径小，显示出了常规材料所不具有的光、电、磁、热和机械特性，因而它作为一种新型功能材料广泛应用于光学、化工及特种陶瓷等多个领域[6]。 国外关于氧化铝的研究工作开展得比较早，技术也较先进。以下是一些具有代表性的研究成果:在气相法中，美国的Chen Y J用气相法制备出粒径为30—— 50nm的无团聚氧化铝纳米粒子；用气相热解法以三甲基铝Al(CH 3) 3 和N 2 0为原料， 加入C 2H 4 作为反应敏化剂，采用C0 2 激光(C 2 H 4 在C0 2 激光发射波长处有共振吸收)加 热进行反应，然后1200——1400℃下进行热处理成功地合成了粒径为15——20nm 的A1 20 3 粒子；日本专利用蒸发冷凝法，以氧化铝陶瓷(纯度为99.99%)作为蒸发源， 放在一个压力为0。01 Pa的真空器中，通入0 2， CO或C0 2 ，使压力保持在15Pa左 右，用C0 2 激光照射氧化铝陶瓷使之蒸发，蒸发出的氧化铝在气体中迅速冷却得到超细高纯氧化铝。在液相法中，Felde B用溶胶——凝胶法，以异丁醇铝为前驱体，加入乙酰丙酮和硝酸铵，经水解、沉化形成凝胶，再经干燥、锻烧得到粒 径为50nm的α-A1 20 3 粒子；法国的Eponthieu利用硝酸铝、二甲苯、tween80组成 微乳液体系，制得了40——50nm的氧化铝粒子。 我国氧化铝的研究是从90年代开始的，当时主要集中在中科院和高等院校，在1990——2000年10年中，中国打破西方国家对中国的封锁。己建立了多种物理、化学方法制备纳米材料。关于纳米氧化铝的研究也有一定的进展。王宏志等用络 合物——凝胶法在Al (NO 3) 3 溶液中加入丙烯酰胺单体N， N，一亚甲基丙烯酰胺 网络剂，在80℃聚合获得凝胶，经过干燥、锻烧得10nm的a-A1 20 3 粉体。周曦亚采 用均匀沉淀法，以硝酸铝和脲为原料制的氢氧化铝凝胶，在用低表面张力的乙醇 为脱水剂得到40nm以下的γ- A1 20 3 粒子；周恩绚等采用相转移分离法，在高速搅 拌下，将硫酸铝铵溶液迅速加入到碳酸氢铵溶液中生成溶胶，再加表面活性剂 Span和有机溶剂二甲苯，可知的粒径为20——30nm的a-A1 20 3 粒子。冯丽娟等以溶 液蒸发法(超临界法)研究了无机盐——有机溶剂(水和硝酸铝——乙醇)体系中超细氧化铝的制备，所得产品为短纤维状微晶，其长轴为90nm，短轴为5nm。 目前，氧化铝的制备主要停留在探索试验阶段，也进行了一些探索性的工业化水平的生产，但大多数制备方法得到的纳米氧化铝粒径分布较宽，并且制备过程重复性差。还有很多基础性的工作需要投入大量的人力、物力来完成。 2.氧化铝粉体的结构性质及应用
氧化铝生产工艺流程及在线设备描述 我厂氧化铝生产工艺流程采用拜耳法工艺。其用的矿石、石灰用汽车运入卸矿站，通过板式输送机，胶带输送机及卸料车进入矿仓和石灰仓。磨头仓底部出料设有电子皮带计量装置。按规定的配料比与经过计量的循环母液加入磨机。磨矿过程采用一段球磨与水力旋流器分级闭路的一段磨矿流程，磨制合格的原矿浆送往原矿浆槽，再用泵送至溶出工序的矿浆槽。 矿浆槽内矿浆送入溶出系统，管道化溶出采用Φ159Φ×8/2 ∣Φ480×10×1150000管道化溶出器，三套管四层间接加热连续溶出设备（Φ159管走料，Φ480管供汽），通过四段预热和三段加热，使物料出口温度达145℃，送入保温罐保温一小时以上，经过三级闪蒸和稀释，完成溶出过程。 稀释矿浆在Φ16M高效沉降槽内进行液固分离，底流进入洗涤沉降槽，进行5～6次赤泥反向洗涤，末次洗涤沉降槽底流经泵送往赤泥堆场进行堆存。 将合成絮凝剂制备成合格的溶液，按添加量加入赤泥分离沉降槽，将制备好的合成絮凝剂按添加量加入赤泥洗涤沉降槽，以强化赤泥沉降、分离和洗涤效果。 分离沉降槽溢流用泵送入粗液槽，再送226m2立式叶滤机进行控制过滤，过滤时加入助滤剂（石灰乳或苛化渣），滤饼送二次洗涤槽，精液送板式热交换器。 精液经板式热交换器与分解母液和冷却水进行热交换，冷却至设定温度后，再与种子过滤滤饼（晶种）混合，然后用晶种泵送至种分分解槽首槽（1#或2#槽），经连续种分分解后，从11#槽（或12#槽）顶用立式泵抽取分解浆液进行旋流分级。分级溢流进13#（或12#）分解槽，底流再用部分分解母液稀释后自压或用泵至产品过滤机，分解11#槽的分解浆液，从槽上部出料自流或下部用泵至120m2种子过滤机，滤饼用精液冲入晶种槽，滤液入锥形母液槽。 AH浆液经泵送入80 m2平盘过滤机，进行成品过滤、洗涤、氢氧化铝滤饼经皮带送至氢氧化铝储仓或直接送至焙烧炉前小仓。母液送种子过滤机的锥形母槽。氢氧化铝洗液（白泥洗液）送溶出稀释槽。锥形母液槽的溢流进母液槽，底流送立盘过滤机过滤，滤液进母液槽，滤饼混合后作种分种子。母液槽内母液部分送氢氧化铝旋流分级底流作稀释液，其余经板式热交换器与精液进行热交换提温送至蒸发原液槽。 蒸发原液除少部分不经蒸发直接送母液调配槽外，大部分送六效管式降膜蒸发器内进行浓缩，经三次闪蒸后的蒸发母液送调配槽。在流程中Na2CO3高于规定指标时，需排盐，此时，蒸发二级闪蒸出部分母液送强制循环蒸发器内进行结晶蒸发，并加入部分盐晶种，作为蒸发结晶的诱导结晶，然后在析盐沉降槽进行分离，底流用排盐过滤机进行过滤分离，滤饼用热水溶解后，送入苛化槽内，添加石灰乳进行苛化，苛化渣送赤泥洗涤系统。排盐过滤机滤液和盐分离沉降槽溢流进强碱液槽，其一部分送入蒸发出料第三次闪蒸槽与蒸发母液混合，还有一部分送各化学清洗用点和种分槽化学清洗槽。新蒸汽含碱冷凝水和二次蒸汽冷凝水用作氢氧化铝洗水或送沉降热水站。生产补碱用NaOH浓度大于30%的液体苛性碱，循环母液储槽区域设有补碱设施。 焙烧炉前小仓料位与仓下皮带计量给料机连锁，控制焙烧炉进料量。含水6～8%的氢氧化铝经皮带、螺旋喂料机送入文丘里干燥器内，干燥后的氢氧化铝被汽流带入一级旋风预热器中，一级旋风出来的氢氧化铝进入第二级旋风预热器，并与从热分离器来的温度约1000℃的烟气混合后进行热交换，氢氧化铝的温度达320～360℃，结晶水基本脱除，预焙烧过的氧化铝在第二级旋风预热器与烟气分离卸入焙烧炉的锥体内，焙烧炉所用的燃烧空气经预热至600～800℃从焙烧炉底部进入，燃料、预焙烧的氧化铝及热空气在炉底充分混合并燃烧，氧化铝的焙烧在炉内约1.4秒钟时间完成。
我国具有较丰富的铝土矿资源，迄今已探明保守储量23亿吨，位居世界第4，具备发展氧化铝工业的资源条件。据2004年以来的不完全统计，国内已公布的氧化铝投资项目达26个，测算总规模达1604.1万t。即使不考虑利用国外铝土矿资源和到海外投资办厂的项目，总规模也达到2814.1万t。2006年底，中铝公司氧化铝生产952万t，除目前已公布在建的氧化铝规模外，全国还有拟建氧化铝总规模1992万t接近国外所有拟建(扩建)氧化铝项目的总和。氧化铝工业的迅速发展不同于以往的低水平重复建设，而是上规模、高水平，优化了结构，极大地提升了我国氧化铝工业整体水平和竞争力。但是，如果这种投资热继续无序膨胀，势必造成产品相对过剩。目前我国氧化铝企业达40多家，已建和在建产能达4350多万吨/年，其中处理国内铝土矿的产能为3250万吨/年。2010年全国氧化铝产量2896万吨，是世界第一大氧化铝生产国。投资氧化铝工业的风险性与电解铝等其他行业在以下方面又有所不同： 氧化铝工艺技术相对复杂 通常情况下，项目从设计，开工到形成产能需要2～3年时间左右的时间，投入高，风险较高。 现货市场的氧化铝价格跌宕起伏 而供求双方的信息不对称又进一步加剧了氧化铝价格起伏不定的局势，进而将影响氧化铝项目的投资收益。 需要许多技术工人 在项目试车、投产和日后生产组织管理等方面，需要一大批精通氧化铝工艺技术和具有实践经验的老专家和技术工人。 对资源和能源的依赖度日趋增强 随着国内外资源竞争日趋激烈，适合氧化铝工业发展的优质资源日渐稀缺，投资氧化铝工业必须考虑项目的经济服务年限。 编辑本段建议 针对目前氧化铝工业发展迅速，避免电解铝行业所出现的无序膨胀问题，有以下5点建议： 根据资源保障程度控制氧化铝建设总规模 氧化铝工业是资源、资金、技术密集型原材料产业，因生产过程中要产生大量的尾矿和赤泥(至今未有较好的处理办法添加到水泥原料中，产品也只能用于工业)，对环境的影响非常大，铝土矿作为不可再生资源，其保障程度直接制约着一个地区氧化铝工业的总量与生存周期。因此，各级政府和有关部门，必须准确把握氧化铝工业的发展形势，资源与环境制约状况和基本规律，按照总量控制的要求，严格控制新建氧化铝项目，坚决制止盲目发展和低水平重复建设，努力实现氧化铝工业发展与资源充分利用，优化生态环境相统一。 优化氧化铝工业布局 矿产资源主管部门要对铝土矿存量资源进行全面核查，推进铝土矿资源勘查工作，在资源储量有较大幅度提高的情况下，发展计划部门视情况增加布点或同意扩大布点内企业的
高一中秋节作业 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意） 1、将一小块金属钠久置于空气中，有下列现象：①生成白色粉末；②变暗；③生成白色固体；④发生潮解变为液体，这些现象的先后顺序是 A．①②③④B．④③②①C．②③④①D．①③④② 2、金属钠不仅能跟氧气、水等无机物反应，还能跟酒精、醋酸等有机物反应。要研究金属钠跟酒精反应的性质以及它与水反应的异同点，下列研究方法中没有用到的是 A．实验法 B．观察法C．分类法 D．比较法 3、钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是（） A 钠的熔点低 B 钠的密度比水小 C 钠的硬度小 D 钠与水反应产生氢气 4、钠与水反应时产生的各种现象如下：①钠浮在水面上；②钠沉在水底；③钠熔化成小球； ④小球迅速游动逐渐减小，最后消失；⑤发出嘶嘶的声音；⑥滴入酚酞后溶液显红色。其中正确的一组是（） A.①②③④⑤ B.全部 C.①②③⑤⑥ D.①③④⑤⑥ 5、取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象正确的描述是:①金属先熔化；②在空气中燃烧，放出黄色火花；③燃烧后得白色固体；④燃烧时火焰为黄色；⑤燃烧后生成浅黄色固体物质 ( ) A.①② B.①②③ C.①④⑤ D.④⑤ 6、一小块钠暴露在空气中一段时间，发生的反应是( ) ① 4Na+O2＝2Na2O② 2Na+O2＝Na2O2 ③ Na2O+H2O＝2NaOH④ 2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O A．① B．②④ C．①③ D．①③④ 7.下列各组中的两种物质作用时，反应条件（温度、反应物用量）改变，不会引起产物种类改变的是 ( ) A. Na和O2 B. Ca(OH)2和CO2 C. Na2O2和CO2 D. C和O2 8.下列有关钠的叙述中，错误的是 A、钠的还原性很强，可以用来冶炼金属钛、锆、铌等 B、钠的化学性质非常活泼，钠元素只能以化合态（化合物的形式）存在于自然界 C、钠是一种灰黑色的固体 D、钠的质地软，可用小刀切割 9、将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是A．HCl B．NaOH C．K2SO4 D．CuSO4 10、下列关于Na和Na+的叙述中,错误的是 A.它们相差一个电子层 B.它们的化学性质相似 C.钠原子,钠离子均为同一元素 D. 灼烧时，它们的焰色反应都呈黄色 11.在烧杯中加入水和苯各50ml，将一小粒金属钠投入烧杯中，观察到的现象可能是 A．钠在水层中反应并四处游动B．钠停留在苯层中不发生反应
工艺部分 第一章氧化铝生产原理 1. 我国铝土矿资源有什么特点？铝土矿如何分类？ 2. 铝土矿中的主要化学成份有哪些？ 3. 表征氧化铝产品化学纯度和物理性质的指标有哪些？按物理性质产品分为哪几种？ 4. 我厂要求氧化铝二级品以上率100%，二级品氧化铝含量不超过多少？什么是氧化铝的 灼减？我国目前规定的值是多少？ 5. 铝土矿质量从哪些方面评价？ 6. 目前生产氧化铝的方法有哪几种？其中碱法生产氧化铝又分为哪几种？ 7. 简述拜耳法和烧结法生产氧化铝包括哪几个主要工序？要求能完整画出各自的流程 8. 什么是苛性碱和铝酸钠溶液的苛性比值？（Rp） 9. 什么是拜耳法的循环效率？要求会计算。 10. 影响铝酸钠溶液稳定性的因素有哪些？是如何影响的？ 第二章原料制备 1. 铝土矿配矿的方法有哪几种？我厂的三段配矿工艺是如何进行的？ 2. 原矿浆磨制的主要指标有哪些？我厂拜耳法通过什么方式配入石灰？ 3. 生料浆的指标要求有哪些？ 4. 一水硬铝石溶出过程碱的损失量与配钙的关系如何？氧化铝的最大溶出量为多少？ 6. 生熟料的碱比、钙比、铁铝比、铝硅比，如何计算？ 7. 什么是三段配料？料浆的三次调配又是指哪三次？ 8. 石灰煅烧的原理如何？ 9. 结合我公司情况，谈谈石灰煅烧过程的作用？ 10. 石灰消化的原理？ 第三章熟料烧结 1、碱石灰烧结法的原理是什么？写出主要反应方程式。 2、熟料烧结中原硅酸钙的同质异构体有那些？化学稳定性如何？熟料中主要为哪种？ 3、熟料窑从窑尾到窑头，一般分为几个带？各段主要作用是什么？熟料窑内传热关系如何？ 4、煤分哪几种？工业上主要用煤为哪几种？工业上考核燃煤质量的指标主要有哪些？ 5、硫在氧化铝生产过程中的危害有哪些？ 6、生料加煤脱硫的原理是什么？有哪些好处？ 7、什么叫熟料折合比？
氧化铝工艺流程简介 一、生产工艺简介 公司采用国际先进的拜耳法生产工艺，主要设备从德国、法国、荷兰、澳大利亚等国进口；生产指挥系统采用美国Rockwell公司的DCS控制系统。公司还建有庞大的生产ERP系统及信息管理系统，集生产调度、控制、信息采集、管理于一体。 二、生产工艺流程图
三、工艺流程简述 1、原料工序原料矿石堆场在建厂初期，为方便装卸矿石及避免大量杂质在倒运过程进入生产流程，堆场使用原矿石将地基提升50cm压实后用于储存铝土矿。原矿石由汽车运进厂的铝土矿经地磅站称重后和原矿堆场的铝土矿经破碎后一起倒入卸矿站，经胶带输送机送往均化堆场堆存，为避免斗轮取料机将杂质当做矿石取走，取料机斗轮离地面30cm，其间用矿石进行填充，再由胶带输送机将铝土矿送往原料磨的磨头仓。外购石灰由汽车运进厂，卸入石灰卸矿站，经胶带输送机送往石灰仓，一部分石灰通过胶带输送机送往原料磨磨头仓，另一部分石灰送往石灰消化工段。在石灰消化工段，石灰与热水一同加入化灰机中，制备的石灰乳流进石灰乳槽，石灰乳用泵送往蒸发车间苛化工序和沉降车间控制过滤工序。在原料磨工段，铝土矿、石灰及循环母液按比例加入原料磨中磨制原矿浆，原矿浆用水力漩流器进行分级，分级机溢流为合格的原矿浆，送入原矿浆槽，分级机底流返回原料磨。为应对磨机突发故障及流程稳定，矿浆槽必须保持一定液位。 2、溶出工序来自原料磨已研磨好的原矿浆首先进入溶出预脱硅槽，矿浆通过预脱硅槽的压差进行自溢流至末槽，同时为消除矿浆中的SiO2对溶出过程的影响，根据车间操作规程，矿浆在预脱硅槽首槽加热至100℃，且原矿浆在脱硅槽中停留8h以上，以达到预脱硅的目
,氧化铝制取的方程式 αK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+6HCl→2AlCl3+3H2O，Fe2O3+6HCl→2FeCl3+3H2O 加NaOH溶液过量，过滤除去Fe(OH)3，方程式为 4NaOH+AlCl3→NaAlO2+3NaCl+2H2O ，3NaOH+FeCl3→Fe(OH)3↓+3NaCl 通入CO2过量，过滤得到Al(OH)3，方程式为 2NaAlO2+CO2+3H2O→2Al(OH)3↓+Na2CO3 煅烧Al(OH)3可以得到纯净的Al2O3，方程式为2Al(OH)3→Al2O3+3H2O↑ 铝土矿的主要化学成分为Al2O3，一般为40％～70%质量分数，另含SiO2、Fe2O3、TiO2及少量CAO、MgO及微量Ga、V、P、V、Cr等。以Al2O3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3～3.5。 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
金属钠的有关化学方程式 1、钠在空气中放置 4Na + O 2 === 2 Na 2O 2、钠在空气中点燃 2Na + O 2 ===== Na 2O 2 3、钠和硫反应 2Na + S === Na 2S 4、钠和水反应 2Na + 2H 2O === 2NaOH + H 2↑ 5、钠和硫酸铜溶液反应 2Na + CuSO 4 + 2H 2O === Cu(OH)2 ↓+ Na 2SO 4 + H 2 ↑ 6、钠和乙醇反应 2Na + 2CH 3CH 2OH === 2CH 3CH 2ONa +H 2↑ 7、氧化钠和水反应 Na 2O + H 2O === 2NaOH 8、氧化钠和二氧化碳反应 Na 2O + CO 2 === Na 2CO 3 9、氧化钠和盐酸反应 Na 2O + 2HCl === 2NaCl + H 2O 10、过氧化钠和水反应 2Na 2O 2 + 2H 2O === 4NaOH + O 2↑ 11、过氧化钠和二氧化碳反应2Na 2O 2 + 2CO 2 === 2Na 2CO 3 + O 2 12、过氧化钠和盐酸反应 2Na 2O 2 + 4HCl === 4NaCl + 2H 2O + O 2↑ 13、碳酸氢钠受热分解 2NaHCO 3 ==== Na 2CO 3 + CO 2↑+ H 2O 14、碳酸钠和盐酸反应 Na 2CO 3 +2HCl === 2NaCl + CO 2↑ +H 2O Na 2CO 3 + HCl ==== NaCl + NaHCO 3 15、碳酸氢钠和盐酸反应 NaHCO 3 + HCl === NaCl + CO 2↑ +H 2O 16、碳酸钠和氢氧化钙反应 Na 2CO 3 + Ca(OH)2 === CaCO 3 ↓+ 2NaOH 17、碳酸氢钠和氢氧化钠反应 NaHCO 3 + NaOH === Na 2CO 3 + H 2O 18、足量的碳酸氢钠和氢氧化钙反应 2NaHCO 3 + Ca(OH)2 === CaCO 3↓+ Na 2CO 3 + 2H 2O 点燃 △
氧化铝制取工（初级）复习题 一、填空： 1. 根据氧化铝的物理性质，通常又可将氧化铝分为______、面粉状和中间状三种类型。 2. 溶出速度影响着溶出过程三个重要指标、溶出器生产能力及溶出液苛性比值。 3. 碱法生产氧化铝按生产过程的特点又分为_______、烧结法和联合法。 4. 拜耳法赤泥的物相组成以___ _为主，烧结法赤泥物相组成主要以水化石榴石为主。 5. 粉碎的等级是以经过粉碎作业后达到的直径来划分的。 6. 破碎的等级可以分为：粗碎、、细碎。 7. 在湿法生产中，格子磨的填充率是。 8. 石灰炉的生产任务是为氧化铝生产提供和二氧化碳气体。 9. 化工仪表按其功能不同，大致分为检测仪表、___________、调节仪表及执行器。 10. 对称三相交流电的特征是：各相电动势、电压、电流的最大值相等；频率相同；彼此间的相位互差_________度。 11. 根据氧化铝的物理性质，通常又可将氧化铝分为砂状、______和中间状三种类型。 12. 溶出速度影响着溶出过程三个重要指标氧化铝溶出率、及溶出液苛性比值。 13. 碱法生产氧化铝按生产过程的特点又分为拜耳法、_______和联合法。 14. 拜耳法赤泥的物相组成以含水铝硅酸钠为主，烧结法赤泥物相组成主要以____________为主。 15. 粉碎的方法可分为：物理粉碎和。 16. 圆锥破碎机根据结构的不同分为：旋回式和。 17. 在湿法生产中，溢流磨的填充率是。 18. 托辊的类型有平行托辊和。 19. 在带传动中，当外载荷大时，带会出现________，所以能在过载时起安全保护作用。 20. 物质的摩尔质量，单位为________，大小在数值上等于该物质的分子量和原子量。 21. 根据氧化铝的物理性质，通常又可将氧化铝分为砂状、面粉状和三种类型。 22. 溶出速度影响着溶出过程三个重要指标、氧化铝溶出率、溶出器生产能力。 23. 碱法生产氧化铝按生产过程的特点又分为拜耳法、烧结法和 _______。 24. 生产上称为钠硅渣。 25．破碎的方法有粗碎、中碎和。
氧化铝的生产工艺流程 氧化铝的生产工艺流程从矿石提取氧化铝有多种方法，例如:拜耳法、碱石灰烧结法、拜耳-烧结联合法等。拜耳法一直是生产氧化铝的主要方法，其产量约占全世界氧化铝总产量的95％左右。70年代以来，对酸法的研究已有较大进展，但尚未在工业上应用。 拜耳法 系奥地利拜耳（K.J.Bayer）于1888年发明。其原理是用苛性钠（NaOH）溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝，得到铝酸钠溶液。溶液与残渣（赤泥）分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种,经长时间搅拌,铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净,并在950～1200℃温度下煅烧，便得氧化铝成品。析出氢氧化铝后的溶液称为母液，蒸发浓缩后循环使用。拜耳法的简要化学反应如下： 由于三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石的结晶构造不同,它们在苛性钠溶液中的溶解性能有很大差异,所以要提供不同的溶出条件，主要是不同的溶出温度。三水铝石型铝土矿可在125～140℃下溶出，一水硬铝石型铝土矿则要在240～260℃并添加石灰（3～7％）的条件下溶出。现代拜耳法的主要进展在于：①设备的大型化和连续操作；②生产过程的自动化；③节省能量，例如高压强化溶出和流态化焙烧；④生产砂状氧化铝以满足铝电解和烟气干式净化的需要。 拜耳法的工艺流程见图1。
拜耳法的优点主要是流程简单、投资省和能耗较低，最低者每吨氧化铝的能耗仅3×106千卡左右，碱耗一般为100公斤左右（以Na2CO3计）。拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量，主要是矿石中的SiO2含量，通常以矿石的铝硅比，即矿石中的Al2O3与SiO2含量的重量比来表示。因为在拜耳法的溶出过程中，SiO2转变成方钠石型的水合铝硅酸钠(Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O)，随同赤泥排出。矿石中每公斤SiO2大约要造成1公斤Al2O3和0.8公斤NaOH的损失。铝土矿的铝硅比越低，拜耳法的经济效果越差。直到70年代后期，拜耳法所处理的铝土矿的铝硅比均大于7～8。由于高品位三水铝石型铝土矿资源逐渐减少，如何利用其他类型的低品位铝矿资源和节能新工艺等问题，已是研究、开发的重要方向。 碱石灰烧结法 适用于处理高硅的铝土矿，将铝土矿、碳酸钠和石灰按一定比例混合配料，在回转窑内烧结成由铝酸钠(Na2O·Al2O3)、铁酸钠(Na2O·Fe2O3、原硅酸钙（2CaO·SiO2）和钛酸钠（CaO·TiO2组成的熟料。然后用稀碱溶液溶出熟料中的铝酸钠。此时铁酸钠水解得到的NaOH也进入溶液。如果溶出条件控制适当，原硅酸钙就不会大量地与铝酸钠溶液发生反应，而与钛酸钙、Fe2O3·H2O 等组成赤泥排出。溶出熟料得到的铝酸钠溶液经过专门的脱硅过程，SiO2O形成水合铝硅酸钠(称为钠硅渣)或水化石榴石3CaO·Al2O3·xSiO2·(6－2x)H2O 沉淀(其中x≈0.1),而使溶液提纯。把CO2气体通入精制铝酸钠溶液，和加入晶种搅拌，得到氢氧化铝沉淀物和主要成分是碳酸钠的母液。氢氧化铝经煅烧成为氧化铝成品。水化石榴
金属钠的有关化学方程式 1、钠在空气中放置 4Na + O 2 === 2 Na 2O 2、钠在空气中点燃 2Na + O 2 ===== Na 2O 2 3、钠和硫反应 2Na + S === Na 2S 4、钠和水反应 2Na + 2H 2O === 2NaOH + H 2↑ 5、钠和硫酸铜溶液反应 2Na + CuSO 4 + 2H 2O === Cu(OH)2 ↓+ Na 2SO 4 + H 2 ↑ 6、钠和乙醇反应 2Na + 2CH 3CH 2OH === 2CH 3CH 2ONa +H 2↑ 7、氧化钠和水反应 Na 2O + H 2O === 2NaOH 8、氧化钠和二氧化碳反应 Na 2O + CO 2 === Na 2CO 3 9、氧化钠和盐酸反应 Na 2O + 2HCl === 2NaCl + H 2O 10、过氧化钠和水反应 2Na 2O 2 + 2H 2O === 4NaOH + O 2↑ 11、过氧化钠和二氧化碳反应2Na 2O 2 + 2CO 2 === 2Na 2CO 3 + O 2 12、过氧化钠和盐酸反应 2Na 2O 2 + 4HCl === 4NaCl + 2H 2O + O 2↑ 13、碳酸氢钠受热分解 2NaHCO 3 ==== Na 2CO 3 + CO 2↑+ H 2O 14、碳酸钠和盐酸反应 Na 2CO 3 +2HCl === 2NaCl + CO 2↑ +H 2O Na 2CO 3 + HCl ==== NaCl + NaHCO 3 15、碳酸氢钠和盐酸反应 NaHCO 3 + HCl === NaCl + CO 2↑ +H 2O 16、碳酸钠和氢氧化钙反应 Na 2CO 3 + Ca(OH)2 === CaCO 3 ↓+ 2NaOH 17、碳酸氢钠和氢氧化钠反应 NaHCO 3 + NaOH === Na 2CO 3 + H 2O 18、足量的碳酸氢钠和氢氧化钙反应 2NaHCO 3 + Ca(OH)2 === CaCO 3↓+ Na 2CO 3 + 2H 2O 19、少量的碳酸氢钠和氢氧化钙反应 NaHCO 3 + Ca(OH)2 === CaCO 3↓+ NaOH + H 2O 点燃 △
氧化铝生产工艺 在氧化铝生产行业，氧化铝的生产方法大约分四类：碱法、酸法、酸碱联合法、和热法，但目前用于工业生产的基本全部属于碱法。 用碱法生产氧化铝，是用碱（NaOH或Na2CO3）来处理铝矿石，使矿石中的氧化铝转变为铝酸钠溶液。矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分的硅则成为不溶解的化合物，将不溶解的残渣（由于含氧化铁而成红色，故称赤泥）与溶液分离，经洗涤后弃去或综合利用，已回收利用其中的有用组分。纯净的铝酸钠溶液分解析出氢氧化铝，经与母液分离、洗涤后焙烧，得到氧化铝产品。 用碱法生产氧化铝又可分为：①拜尔法②烧结法③联合法，因我国的铝土矿资源的特殊性，主要为一水硬铝石，因此在早期建厂的生产氧化铝的方法均采用烧结法、混联法，后期建厂和扩建工程多采用拜尔法较多，拜尔法具有工艺流程简单，投入成本少，产品质量好等特点。 具体情况如下： 中国铝业山东分公司：1954年建厂，采用烧结法，后经四次扩建，主要采用拜尔法，2006年的总产量已达128万吨 中国铝业河南分公司：1965年建厂投产，主要采用混联法，1999年完成4次扩建，年产达80万吨，2005年新建年产70万吨的拜尔法生产线，2006年的年生产量已达到232万吨。 中国铝业贵州分公司：1978年完成一期拜尔法生产线，年产15万吨，后经扩建，采用混联法，2006年已达到年产120万吨。 中国铝业山西分公司：1987年一期烧结法投产，后经扩建，1992年完成二期混联法，年产达70万吨，2005年投产的拜尔法80万吨项目，到2006年已经达到年产219万吨目标。 中国铝业中州分公司：1992年一期投产烧结法，后经两次扩建选矿拜尔法生产线，2006年年产量达172万吨。 中国铝业广西分公司：1995年拜尔法投产使用，2006年总产量达94万吨。 中国铝业集团还有重庆、遵义准备建造氧化铝厂。 除中国铝业公司外，现已建或拟建的氧化铝项目29个，山东荏平氧化铝、山东魏桥氧化铝氧化铝、山西鲁能晋北氧化铝、山东龙口东海氧化铝、山东信发（100万吨）、河南开曼铝、东方希望铝业（三门峡）有限公司、广西华银（160万吨）、阳煤集团（120万吨）等众多氧化铝企业。据专家估计，2006年我国的氧化铝产量将年增29-33%，达到1200-1300万吨。
铝土矿的选别与氧化铝的制备方法---阅微草堂 氧化铝的制备方法大致有：拜耳法（A/S>8-10）适合低硅比的三水铝石型、联合法(A/S=5-7)、烧结法(A/S=3.5-5) （A/S=铝硅比） 铝土矿主要资源分布：山西、河南、贵州、广西，储量世界第八 我国铝土矿主要矿石类型：主要为高硫、高硅低铝硅比一水硬铝石型。所以我国铝土矿选别工艺主要是有两大任务：脱硫和脱硅 脱硅选矿工艺（一）：铝土矿脱硅按浮选可分为正浮选和反浮选 正浮选：浮选铝矿物的有效捕收剂有脂肪酸和磺酸盐类;调整剂有六偏磷酸钠、丹宁酸、焦磷酸钠、碳酸钠等。 试验研究表明:当矿石磨至-200目占95%,碳酸钠和硫化钠做为调整剂,水玻璃、六偏磷酸钠按比例配制做为抑制剂,用氧化石蜡皂做为捕收剂,浮选脱硅效果较好。 反浮选：是把高岭石、伊利石、叶腊石等含硅矿物和石英浮选成泡沫产品,由于入选粒度细、矿浆粘度大,导致分散剂、捕收剂耗量大,而且选别回收率低、铝土矿矿物损失大。 脱硅选矿工艺（二）：化学法脱硅工艺有焙烧-氢氧化钠溶出脱硅法,氢氧化钠直接溶出-分选脱硅法,均采用氢氧化钠浓度低于20%的稀碱溶液处理,前者的缺点是焙烧作业能耗高,后者由于溶出矿浆浓度低,碱耗量较大。杨波[1]等人提出用高浓度碱常压高温浸取铝土矿脱硅技术,在氢氧化钠浓度50%,碱矿比2.5,浸出温度135℃,脱硅时间5～20ｍｉｎ,获得铝土矿精矿Ａ/Ｓ大于12。该法简化了整体氧化铝生产工艺,缩短了流程,有望使氧化铝生产成本大大降低。
脱硅选矿工艺（三）：絮凝脱硅适用于细粒嵌布、含泥较多的一水铝石型铝土矿,将矿石细磨至-5μｍ占30%～40%,然后添加调整剂苏打和苛性钠、分散剂六偏磷酸钠,再使用聚丙烯胺聚合物进行选择性絮凝,使悬浮物和沉淀物分离。 铝土矿脱硫的方法：有浮选法、碱性铝酸盐溶液浮选法、电位调控浮选法、碱石灰烧结法、添加脱硫剂的氧化铝湿法除硫、焙烧法等。吕国志等人[2]提出高硫铝土矿的焙烧预处理除硫方法,原矿含硫1.82%,在焙烧温度750℃,焙烧时间60ｍｉｎ的条件下,矿石含硫降至0.70%以下,符合氧化铝工业生产要求;焙烧矿在溶出温度为220℃左右时溶出1ｈ,氧化铝溶出率高于97%,说明铝土矿焙烧法处理高 硫型铝土矿是可行的。硫元素以ＳＯ2的形式生成,直接排放会造成环境污染,若增加必要的处理设备设施,会造成设备成本提高。主要的含硫矿物是黄铁矿、磁黄铁矿,黄铁矿是分布最广泛的硫化物,易 于用浮选法选别,但黄铁矿在氧存在的条件下其表面会部分发生氧化,其可浮性大大降低。通过对河南西部某高硫铝土矿浮选除硫试验,含硫矿物进入泡沫产品,铝土矿留在矿浆中,含硫矿物的浮选受到矿浆碱度、矿浆浓度、矿石粒度、捕收剂用量和种类的影响较大,试验结果表明,用丁基钠黄药-丁基铵黑药做为捕收剂,合计用量在200～400ｇ/ｔ,起泡剂用量在30～35ｇ/ｔ,氢氧化钠作为矿浆碱度调整剂,ＰＨ=9.5～10.5之间,矿浆浓度15%～20%,入选粒度-150目占85%的条件下,一次精选精矿硫品位<0.40%,铝土矿含硫量符合工业要求,氧化铝回收率达89.5%。
氧化铝生产工艺流程图 流程仿真技术原理 根据工艺过程所涉及到的基础物性数据，引用或创建特定的物性包，建立生产过程中的单元设备的数学模型和单元设备之间的模型，从而完成完整描述实际生产过程系统的数学模型[6，7]。通过一定的数学方法对过程中所涉及到的模型进行联列求解。通过装置的稳态和动态模型，进行不同方案和工艺条件的分析，为新工艺的规划、研究开发和技术可靠性进行分析，为生产实际提供优化操作指导。在动态模拟中，还可以通过不同控制策 略的比较，对生产过程进行优化控制[5]。 生产过程的数学模型通常为一大型非线性代数方程组，过程模拟实质就是通过求解该非线性方程组来预测在一定工艺条件下生产过程的性能。常用 的求解方法主要有序贯模块法、联立方程法和联立模块法[3]。 氧化铝生产工艺 氧化铝的生产方法有酸法、碱法和热法。目前氧化铝工业生产实际应用的是碱法。碱法又包括拜耳法、烧结法及各种形式的联合法。因拜耳法生产成本低，经济效益好，流程相对简单，应用最广，所以主要介绍一下拜耳法的生产工艺。 所谓拜耳法是因为它是由K.J.bayer在1889－1892年提出而得名的。拜耳法主要包括两个主要过程，一是Na2O与Al2O3摩尔比为1.8的铝酸钠在常温下，只要添加氢氧化铝作为晶种，不断搅拌，溶液种的Al2O3就可以呈氢氧化铝析出，直到其中Na2O：Al2O3的摩尔比提高到6为止，此即为铝酸钠溶液的晶种分解过程。另一过程是已经析出了大部分氢氧化铝的溶液。在加热时，又可以溶出铝土矿中的氧化铝水合物。此即利用种分母液溶出铝土矿的过程。交替使用这两个过程处理铝土矿，得到氢氧化铝产品，构成所谓拜耳法循环[8]。拜耳法的生产工艺流程图如图1 所示。
从铝土矿中提取铝 班级_______姓名_________学号_______ [学习目标] 1、了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要存在形式。 2、了解工业上从铝土矿中提取铝的方法。 【课前检测】 1、⑴写出表示氧化铝是两性氧化物的离子方程式 ， ⑵写出表示是氢氧化铝两性氢氧化物的离子方程式： ， 【情景设计】 铝是大自然赐予人类的宝物，但人们对它的认识经历了较为漫长的过程。在自然界，铝元素以稳定的化合态存在，如，因而早期制备铝比较困难。19世纪中期，铝十分昂贵，甚至超过了当时黄金的价格。直到1886年，电解法制取铝工艺的发明，才使得生产生活中的应用得以普及。成为现代文明不可缺少的物质基础。 一、从铝土矿中提取铝 1、铝元素占地壳总量的7.73%，是地壳中含量最多的元素，它主要以形式存在于（主要成分为，还有少量的Fe2O3，SiO2等杂质）。 【交流讨论】 若给你一块铝矿石, 要想从中提取铝，你首先要对这块矿石做哪些处理？ 2、工业冶炼铝的流程 写出流程中的有关化学反应方程式 从铝土矿中提取铝的过程中的化学方程式或离子方程式 ① ② ③ ④ 【问题思考】1、NaOH溶解铝土矿后，滤液中的主要成分是什么？
2、我们在酸化的时候用到的是CO2气体，那么可不可以用HCl呢？ 3、电解法炼铝时，添加冰晶石（Na3AlF6）的作用是 【知识拓展】P66 二、明矾——做净水剂 1、明矾是一种（由两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐），化学式为 是一种常见的。 明矾溶于水后发生电离：，电离出的Al3+与水反应生成，方程式为。Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力，它能凝聚水中的悬浮物并使之沉降，从而达到净水的目的。 2、向明矾溶液中加入氢氧化钡会有什么现象？并写出离子反应方程式 ， 【当堂训练】 1. 从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应中，属于氧化还原反应的是（） A.铝土矿溶于NaOH溶液中 B.偏铝酸钠溶液的酸化 C.灼烧氢氧化铝固体 D.电解熔融的氧化铝 2. 下列既能与酸反应，又能与碱反应的氧化物是（） A. NaHCO3 B.Al2O3 C. CuO D. CO2 3．下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是（）A．铝土矿中的铝元素是以化合态存在的，需用化学方法把铝元素变成游离态 B．提炼过程中，先将铝土矿净化提取氧化铝,再进行冶炼 C．可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来 D．冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似, 可用电解法 4．将二氧化碳通入下列溶液中,最终一定会有沉淀的是( ) A.氢氧化钠溶液 B.澄清石灰水 C.偏铝酸钠溶液 D.氯化钙溶液 5.电解熔融的氧化铝制取金属铝，若有0.3mol电子发生转移，则理论上能得到金属铝多少克？需氧化铝多少摩尔？ 【课堂小结】