氢氧化铝化学式

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氢氧化铝化学式

3 ,是 3 AlO 3 )。但实际与碱反应时生成的是四羟基合铝酸盐([Al(OH) 4 ]-)。因此通常把它视作一水合偏铝酸(HAlO 2 ·H 2 O),按用途分为工业级和医药级两种。 氢氧化铝是一种无机物,化学式Al(OH),是 铝 氢氧化物 。氢氧化铝既能与酸反应生成盐和水又能与强碱反应生成盐和水,因此它是一种 两性氢氧化物 。由于又显一定的酸性,所以又可称之为铝酸(HAlO)。但实际与碱反应时生成的是四羟基合铝酸盐([Al(OH))。因此通常把它视作一水合偏铝酸(HAlO·HO),按用途分为工业级和医药级两种。

中文名 氢氧化铝 [1] 外文名 aluminium hydroxide [1] 化学式 Al(OH) 3 分子量

78.004 [1] CAS登录号 -51-2 [1] EINECS登录号 244-492-7

[1] 熔 点 300 ℃ [1] 水溶性 不溶 密 度

2.40 g/cm³ 外 观 白色非晶形的粉末 安全性描述 S26;S36

[1] 危险性符号 R36 [1] 危险性描述 Xi [1] 特 点 两性氢氧化物

PSA

3、水铝氧有:(1)在40~60℃,pH>12的条件下,向铝酸钠水溶液吹入二氧化碳;铝酸钠水溶液里不加或添加水铝氧晶种在常温下放置;(2)Al(OC 2 H 5 ) 3 和1%~20%乙醇胺NH 2 C 2 H 4 OH共存,于20~60℃水解,将生成的凝胶熟化几个月等方法。

三羟铝石有:1)在常温下向铝酸钠水溶液吹入二氧化碳;2)铝汞齐在常温下水解;(3)Al(OC 2 H 5 ) 3 在70℃以下水解;氢氧化铝 实验室制法化学方程式:2Al+3H 2 SO 4 (稀)=Al 2

(SO 4 ) 3 +3H 2 ↑2Al+2NaOH+6H 2 O=2Na[Al(OH) 4 ]+3H 2

↑Al 2 (SO 4 ) 3 +6Na[Al(OH) 4 ]+12H 2 O=8Al(OH) 3 ↓+3Na 2

SO 4

或Al 2 (SO 4 ) 3 +6NH 3 .H 2 O=2Al(OH) 3 ↓+3(NH 4 )

2 SO 4

离子方程式:2Al+6H+=2Al3++3H 2 ↑2Al+2OH-+6H 2

O=2[Al(OH) 4 ]-+3H 2 ↑Al3++3[Al(OH) 4 ]-+6H 2 O=4Al(OH) 3

↓或Al3++3NH 3 ·H 2 O=Al(OH) 3 ↓+3NH 4 +

①Al(OH) 3 是两性氢氧化物,在常温下它既能与强酸,又能与强碱反应:Al(OH) 3 +3HCl=AlCl 3 +3H 2 O Al(OH) 3

+3H+=Al3++3H 2 OAl(OH) 3 +NaOH=Na[Al(OH) 4 ]Al(OH) 3

+OH-=[Al(OH) 4 ]-②Al(OH) 3 受热易分解成Al 2 O 3 :2Al(OH) 3 =Al 2 O 3 +3H 2 O(规律:不溶性碱受热均会分解)③Al(OH) 3 的制备:a、可溶性铝盐和氨水反应来制备Al(OH)

3 :AlCl 3 +3NH 3 ·H 2 O=Al(OH) 3 ↓+3NH 4 ClAl 2 (SO 4 ) 3

+6NH 3 ·H 2 O=2Al(OH) 3 ↓+3(NH 4 ) 2 SO 4 (Al3++3NH

3 ·H 2 O=Al(OH) 3 ↓+3NH 4 +)因为强碱(如NaOH)易与Al(OH) 3 反应,所以实验室不用强碱制备Al(OH) 3 ,而用氨水Na[Al(OH) 4 ]+CO 2 (过)=NaHCO 3 +Al(OH) 3 ↓过量的二氧化碳不与氢氧化铝反应,保证[Al(OH) 4 ]-全部生成氢氧化铝.

氢氧化铝 工业生产拜耳法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Na 2 CO 3 计)。

2 含量,通常以矿石的铝硅比,即矿石中的Al 2 O 3 与SiO 2 含量的重量比来表示。因为在拜耳法的溶出过程中,SiO 2 转变成方钠石型的 2 O·Al 2 O 3 ·

1.7SiO 2 ·nH 2 O),随同赤泥排出。矿石中每公斤SiO 2

大约要造成1公斤Al 2 O 3 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。 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SiO含量,通常以矿石的铝硅比,即矿石中的Al与SiO含量的重量比来表示。因为在拜耳法的溶出过程中,SiO转变成方钠石型的 水合铝硅酸钠 (NaO·Al·

1.7SiOO),随同赤泥排出。矿石中每公斤SiO大约要造成1公斤Al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。

碱石灰烧结法氢氧化铝 2 O·Al 2 O 3 )、铁酸钠(Na 2

O·Fe 2 O 3 )、原硅酸钙(2CaO·SiO 2 )和钛酸钠(CaO·TiO

2 )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、Fe 2 O 3 ·H 2 O 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,SiO 2 ·H 2 O形成水合铝硅酸钠(称为钠硅渣)或水化石榴石3CaO·Al 2 O 3 ·xSiO 2 ·(6-2x)H 2 O沉淀(其中x≈

0.1),而使溶液提纯。把CO 2 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。水化石榴石中的Al 2

O 3 可以再用含Na 2 CO 3 母液提取回收。 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(NaO·Al)、铁酸钠(NaO·Fe)、原硅酸钙(2CaO·SiO)和钛酸钠(CaO·TiO)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、Fe·HO 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,SiO·HO形成水合铝硅酸钠(称为钠硅渣)或水化石榴石3CaO·AlSiO·(6-2)HO沉淀(其中≈

0.1),而使溶液提纯。把CO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。水化石榴石中的Al可以再用含NaCO母液提取回收。

碱石灰烧结法的主要化学反应如下:烧结:Al 2 O 3 +Na

2 CO 3 ─→Na 2 O·Al 2 O 3 +CO 2

Fe 2 O 3 +Na 2 CO 3 ─→Na 2 O·Fe 2 O 3 +CO 2

SiO 2 +2CaCO 3 ─→2CaO·SiO 2 +2CO 2

TiO 2 +CaCO 3 ─→CaO·TiO 2 +CO 2

熟料溶出:Na 2 O·Al 2 O 3 +4H 2 O─→2NaAl(OH) 4 (溶解)Na 2 O·Fe 2 O 3 +2H 2 O─→Fe 2 O 3 ·H 2 O↓+2NaOH(水解)⒈7Na 2 SiO 3 +2NaAl(OH) 4 ─→Na 2 O·Al 2 O 3 ·

1.7SiO 2 ·nH 2 O↓+

3.4NaOH3 Ca(OH) 2 +2NaAl(OH) 4 +xNa 2 SiO 3 ─→

3CaO·Al 2 O 3 ·xSiO 2 ·(6-2x)H 2 O↓+2(1+x)NaOH分解:2NaOH+CO 2 ─→Na 2 CO 3 +H 2 ONaAl(OH) 4 ─→Al(OH) 3

↓+NaOH图2 2 O和Al 2 O 3 的溶出率分别达到94~96%和92~94%。Al 2 O 3 的总回收率约90%,每吨氧化铝的Na 2

CO 3 的消耗量约95公斤。碱石灰烧结法可以处理拜耳法不能经济地利用的低品位矿石,其铝硅比可低至

3.

5,且原料的综合利用较好,有其特色。 中国碱石灰烧结法生产氧化铝的主要技术成就是:在熟料烧成中采用低碱比配方,在熟料溶出工艺中采用二段磨料和低分子比溶液,以抑制溶出时的副反应损失,使熟料中NaO和Al的溶出率分别达到94~96%和92~94%。Al的总回收率约90%,每吨氧化铝的NaCO的消耗量约95公斤。碱石灰烧结法可以处理拜耳法不能经济地利用的低品位矿石,其铝硅比可低至

3.

5,且原料的综合利用较好,有其特色。

碱石灰烧结法的常用流程见图2

拜耳烧结联合可充分发挥两法优点,取长补短,利用铝硅比较低的铝土矿,求得更好的经济效果。联合法有多种形式,均以拜耳法为主,而辅以烧结法。按联合法的目的和流程连接方式不同,又可分为串联法、并联法和混联法三种工艺流程。

① 串联法是用烧结法回收拜耳法赤泥中的Na 2 O和Al 2

O 3 ,用于处理拜耳法不能经济利用的三水铝石型铝土矿。扩大了原料资源,减少碱耗,用较廉价的纯碱代替烧碱,而且Al 2 O 3 的回收率也较高。

② 并联法是拜耳法与烧结法平行作业,分别处理铝土矿,但烧结法只占总生产能力的10~15%,用烧结法流程转化产生的NaOH补充拜耳法流程中NaOH的消耗。

③ 混联法是前两种联合法的综合。此法中的烧结法除了处理拜耳法赤泥外,还处理一部分低品位矿石。

图3 2 O 3 的总回收率达到90%;每吨氧化铝的碱耗(Na

2 CO 3 )约 90公斤;氧化铝的SiO 2 含量下降到

0.02~

0.04%;而且在50年代已经从流程中综合回收金属镓和利用赤泥生产水泥。60年代初建成了拜耳烧结混联法氧化铝厂,使Al 2 O 3 总回收率达到91%,每吨氧化铝的碱耗下降到60公斤,为高效率地处理较高品位的一水硬铝石型铝土矿开创了一条新路。中国在用单纯拜耳法处理高品位一水硬铝石型铝土矿方面也积累了不少经验。 中国根据该国的铝矿资源特点,发展出多种氧化铝生产方法。50年代初就已用碱石灰烧结法处理铝硅比只有

3.5的纯一水硬铝石型铝土矿,开创了具有特色的氧化铝生产体系。用中国的烧结法,可使Al的总回收率达到90%;每吨氧化铝的碱耗(NaCO)约 90公斤;氧化铝的SiO含量下降到