Bauxitpulvererscheint aufgrund von Unreinheiten weiß oder hellgrau, hellgrün oder hellrot. Glasglanz, Spaltoberfläche Perlenglanz. Transparent bis halb transparent. Sehr vollständig. Die Härte reicht von 2,5 bis 3,5. Die relative Dichte reicht von 2,30 bis 2,43. Es riecht nach Schlamm. Farblos unter polarisierendem Film. Tatsächlich bezieht es sich auf den allgemeinen Begriff für Erze, die in der Industrie verwendet werden können, hauptsächlich aus langen Armmagneten und Feldspat. Bauxite ist der beste Rohstoff für die Aluminiumproduktion und auch das wichtigste Anwendungsfeld. Der Verbrauch macht über 90% der gesamten globalen Bauxitproduktion aus. Die Anwendungsbereiche umfassen Metalle und Nicht -Metalle. Es ist der beste Rohstoff für die Herstellung von Aluminiummetall und auch das wichtigste Anwendungsfeld. Der Verbrauch macht über 90% der gesamten globalen Bauxitproduktion aus. Bauxite macht einen geringen Teil der nicht-metallischen Anwendungen aus, wird jedoch weit verbreitet. Wird für die nationale Verteidigung, Luftfahrt, Automobil, elektrische, chemische, tägliche Notwendigkeiten usw. verwendet.
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Chemische Formel |
C2H4AL2O |
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Genaue Masse |
98 |
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Molekulargewicht |
98 |
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m/z |
98 (100.0%), 99 (2.2%) |
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Elementaranalyse |
C, 24,51; H, 4.11; Al, 55,06; O, 16.32 |
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Bauxitpulverist ein allgemeiner Begriff für Erze, die hauptsächlich aus Trihydrat -Aluminiumoxid, Monohydrat -Aluminiumoxid oder Monohydrat -Hartaluminiumoxid bestehen. Als unverzichtbare strategische Mineralressource im globalen Industriesystem decken seine Anwendungsfelder zwei Dimensionen ab: Metallschmelzen und nicht-metallische Materialien und nimmt eine Schlüsselposition in der Volkswirtschafts- und Verteidigungsaufbau ein.
1. Extraktion von Aluminiumoxid und Elektrolytproduktion von Aluminium
Bauxit ist der beste Rohstoff zur Extraktion von metallischem Aluminium, wobei ungefähr 76% des Bauxits der Welt in diesem Bereich verwendet werden. Der Extraktionsprozess umfasst zwei Kernstufen: Aluminiumoxid -Extraktion und elektrolytische Aluminiumproduktion
Aluminiumoxid -Extraktion (dominiert vom Bayer -Prozess)
Rohstoffverarbeitung: Bauxit wird von einem Kieferbrecher grob auf 100-300 mm zerkleinert und dann durch eine Kombination aus Kegel-/Aufprall-Brecher und einem Aufprallschlauch fein zerkleinert. Schließlich wird es zu einer feinen Aufschlämmung mit einem Anteil von 60-80% bei -0,074 mm durch eine Kugelmühle gemahlen.
Hochdruckauswaschung: Die Aufschlämmung reagiert mit Natriumhydroxid bei 230-260 Grad und 3-4 mPa, um Aluminiumoxid in Natriumaluminatlösung umzuwandeln, während Kalk zur Hemmung der Siliziumauflösung und zur Verringerung von Verunreinigungen.
Rote Schlammtrennung: Rotschlamm, die Verunreinigungen wie Eisen und Titan enthalten, werden durch Absetzen von Panzern und Filtern getrennt, und es ist eine Speicherung gegen Verschmutzungen erforderlich.
Samenzerlegung: Nach dem Abkühlen wird die Mutterlauge mit Aluminiumhydroxidsamen zugegeben, um die Zersetzung von Natriumaluminat und die Ausfällung von Aluminiumhydroxid zu induzieren.
Calcination: Aluminum hydroxide is calcined at a high temperature of 1200 ℃ to produce metallurgical grade alumina (α - Al ₂ O3 content>98%).
Alternativer Prozess: Für hohe Silizium- und niedriggradige Erze erhält das Alkali-Limetten-Sinterverfahren Aluminiumhydroxid durch Mischen von Natriumcarbonat und Kalkstein zum Sintern, gefolgt von Auslaugern, Kohlenstoff und anderen Schritten, jedoch mit höherem Energieverbrauch.
Elektrolytische Aluminiumproduktion (Hall Hertzsprung -Prozess)
Elektrolytische Zellstruktur: Die elektrolytische Anode-Anodenzelle ist die Mainstream-Ausrüstung unter Verwendung von Kryoliten (Na ∝ Alf ₆) als Fluss zur Auflösen von Aluminiumoxid und Zugabe von Aluminiumfluorid, um den Schmelzpunkt auf 940-980 Grad anzupassen.
Elektrodenreaktion: Flüssiges Aluminium (al ³ ⁺ +3 e ⁻ → al (l)) schlägt an der Kathode aus, und der Anode-Kohlenstoffblock reagiert mit Sauerstoffionen, um Kohlendioxid (2o ² ⁻+c-4e ⁻ → co ₂ ↑ zu erzeugen), was regelmäßig ersetzt werden muss.
Gesamtreaktion: 2al ₂ o 3+3 C → 4Al +3 co ₂ ₂ ₂ ₂ ↑, Stromverbrauch pro Tonne Aluminium beträgt 12500-14500 kWh, wobei die Stromkosten über 40%ausmachen.
Umweltschutzbehandlung: Reinigung von fluorhaltigen Gasen durch trockene (Aluminiumoxidadsorption) oder feuchte (Alkali-Waschmethoden) zur Reduzierung der Kohlenstoffemissionen (12-14 Tonnen Co ₂ pro Tonne Aluminium).
2. Vorbereitung von Aluminiumlegierung und High-End-Anwendungen
Aluminiummetall ist aufgrund seiner geringen Dichte (2,7 g/cm ³), nach Stahl das zweitgrößte Metallmaterial, eine ausgezeichnete elektrische und thermische Leitfähigkeit (35,5 × 10 ⁶ S/m) und eine starke Korrosionsbeständigkeit geworden
Im Bereich der Architektur macht es mehr als 25% des Aluminiumverbrauchs aus und wird für Tür- und Fensterrahmen, Vorhangwandstrukturen und dekorative Materialien verwendet. Zum Beispiel wird die energiesparende Effizienz von gebrochenen Brücken-Aluminium-Legierungstüren und -fenstern um 30%erhöht.
Transport: Die Berücksichtigung von 35% des Verbrauchs unter Verwendung von 1 kg Aluminium im Auto -Leichtgewicht kann das Gewicht um 2,2 kg und den Kraftstoffverbrauch um 7% verringern. Aluminium-Lithiumlegierungen im Luft- und Raumfahrtfeld verringern das Gewicht der Flugzeugstrukturen um 10-15%.
Verpackungsmaterialien: Berücksichtigung von 20% des Verbrauchs, Aluminiumfoliendicke kann nur 0,006 mm und für die Verpackung von Nahrungsmitteln, die feuchtigkeitsdrogenfeuchtige und zigarettenweiche Verpackung verwendet werden, mit einer Recyclingrate von über 90%.
Leistungselektronik: Bilanzierung von 15% des Verbrauchs, Hochspannungsübertragungsleitungen verwenden Aluminiumstrangendraht (z.
Nicht metallisches Feld: Die Quelle multifunktionaler Materialien
1. Refraktäre Materialien: Der Eckpfeiler der Hochtemperaturindustrie
High alumina alumina clinker (Al ₂ O Ⅲ content>60%) hat eine Refraktivität von 1780 Grad, starke chemische Stabilität und wird häufig verwendet in:
Stahlmetallurgie: Berücksichtigung von 60% des feuerfesten Materialverbrauchs, der für Hochofenfutter, Torpedo -Tankautos und kontinuierliches Casting -Zwischenköpfe verwendet wird, mit einer Lebensdauer von über 2 Jahren.
Zementöfen: In der Übergangszone des Rotationsöfens werden Hochaluminiumoxidsteine verwendet, wodurch der thermische Schockwiderstand um 50% verbessert und den Energieverbrauch pro Tonne Zement verringert wird.
Glasschmelzofen: Die Wand des Sauerstoffverbrennungsofenbades besteht aus verschmolzenen Zirkonia -Korundsteinen (mit 50% Al ₂ O3), wodurch die Korrosionsbeständigkeit dreimal erhöht wird.
Aluminium-Silikatfaser: Hergestellt durch Schmelzen und Blasen in einem elektrischen Lichtbogenofen bei 2000-2200 Grad mit einer thermischen Leitfähigkeit von 0,03-0,06W/(M · K), verwendet für thermische Schutzsysteme für Raumfahrzeuge.
3. Chemikalien: Der Kern der industriellen Katalyse und des Umweltschutzes
Aktiviertes Aluminiumoxid: Spezifische Oberfläche 300-500 m ²/g, verwendet für:
Der Träger des Cracking-Katalysators des Erdöls (wie z. B. ZSM-5-Molekularsieb) kann die Benzinausbeute um 8%erhöhen.
Fluoridentfernung aus Trinkwasser (Adsorptionskapazität 1,5 mg/g) mit Abwasserfluoridgehalt<1.0mg/L.
Transformatoröltrocknung (Feuchtigkeitsgehalt<10ppm) increases insulation strength by 50%.
Aluminiumverbindungen:
Aluminiumsulfat (Al ₂ (so ₄) ∝ ∝ ∝) wird für die Papiergrößen (Verbesserung der Papierwasserbeständigkeit) mit einem Verbrauch von 15 kg pro Tonne Papier verwendet.
Polyaluminiumchlorid (PAC) wird zur Abwasserbehandlung (CSB-Entfernungsrate von 60 bis 90%) verwendet, wobei eine Dosierung im Vergleich zu herkömmlichen Aluminiumsalzen um 30% verringert wird.
Bauxitpulver(ALCL3) Als Katalysator für die Friedel -Handwerksreaktion kann die Ausbeute an synthetisierten Farbstoff -Zwischenprodukten (wie dispergierter rotes 3B) um 15%erhöht werden.
2. Schleifmaterial: Scharfe Werkzeuge zur Präzisionsbearbeitung
Nach ultrafeinen Mahlen (D50<5 μ m), bauxite clinker is used for:
Schleifradherstellung: Brown Corundum Schleifrad (Al ₂ O ∝ Gehalt 95%) wird zum Schleifen der Kurbelwellen der Automobilmotor mit einer Bearbeitungsgenauigkeit von ra0,4 μm verwendet.
Polierpulver: Aluminiumoxid-Mikropulver mit hoher Reinheit (Partikelgröße 1-3 & mgr; m) wird zum Polieren optischer Linsen verwendet, wodurch die Oberflächenrauheit auf λ/10 (λ =632.8 nm) reduziert wird.
Sandstrahlung: Recycling Bauxit -Tailings zur Herstellung von Sandstrahlenmedien, die die Kosten um 40%senken, geeignet für die Entfernung von Schiffsrost (SA2,5 -Klasse).
4. Keramik und Glas: Die Verschmelzung von Struktur und Funktion
Keramikindustrie:
High alumina porcelain (with Al ₂ O3 content of 75-90%) is used to manufacture spark plugs (with heat shock resistance>800 Grad) mit einer Lebensdauer von über 100000 Kilometern.
99 Keramik (mit Al ₂ O3 -Gehalt größer oder gleich 99%) wird für integrierte Schaltungssubstrate verwendet, mit einem thermischen Expansionskoeffizienten von 7,2 × 10 ⁻⁶/ Grad und hoher Kompatibilität mit Siliziumchips.
Glasbranche:
Durch das Hinzufügen von 3-5% Al ₂ O3 kann der Schmelzpunkt von Glas (von 1450 Grad bis 1550 Grad) erhöht werden und für Hochdruck-Natriumlampenglas (Druckwiderstand von 10 mPa) verwendet werden.
Aluminium-Silikatglas (mit 20% Al ₂ O3-Gehalt) wird für Mobiltelefonabdeckplatten mit einer MOHS-Härte von 7 und einer 3-fachen Zunahme der Kratzfestigkeit verwendet.
5. Zement- und Baumaterialien: Unterstützung der Infrastruktur
Hochaluminazement (Al ₂ O3-Gehalt 40-75%):
Die 3-tägige Intensität erreicht 50 MPa und wird für Notfallreparaturprojekte (z. B. Straßenreparaturen in Erdbeben-Bereichen) verwendet, wodurch die Bauzeit um 70%gesenkt wird.
Resistent gegen Sulfatkorrosion (mit einem Festigkeitsverlust von weniger als 10% nach einem Einweichen in einer 5% igen Na ₂ -Lösung für 1 Jahr), geeignet für chemische Gerätefundamente.
Aluminatzement:
Used in combination with Portland cement to prepare self leveling mortar (flowability>220mm), with a 24-hour compressive strength>20mpa.
1. Neue Energiematerialien
Lithium -Ionen -Batterie:
Die Aluminiumfolie dient als positiver Elektrodenstromkollektor (Dicke 12 μm), was 5-8% des Batteriegewichts ausmacht. Die Erhöhung der Leitfähigkeit um 10% kann den Inneren Widerstand um 15% verringern.
Die Bauxit -Lithium -Extraktionstechnologie (wie die Adsorptionsmethode) erreicht eine Lithium -Wiederherstellungsrate von 85% und wird für die Produktion von Lithium -Carbonat -Strombatterien verwendet.
Lagerung und Transport von Wasserstoffenergie: Transport:
Aluminiumbasierte Legierungen (wie Alh3) haben eine Wasserstoffspeicherdichte von bis zu 10 WT% und werden in CAR -Wasserstoffsystemen (Druck 35 MPa) verwendet, was den Bereich um 40% erhöht.
2. umweltfreundliche Materialien
Adsorbens:
Der modifizierte Bauxit hat eine Adsorptionskapazität von 50 mg/g für Schwermetallionen wie Pb ² ⁺ und cd ² ⁺, wodurch die Kosten für die Abwasserbehandlung um 30%gesenkt werden.
Katalysatoren auf Bauxitbasis (wie Fe/Al ₂ O3) werden für die katalytische VOC-Oxidation verwendet, wobei eine Umwandlungsrate von mehr als 95% und ein Temperaturfenster auf 200-400 Grad erweitert wird.
Katalysatorträger:
Bauxit abgeleitet - Al ₂ O3 wird zur Reinigung des Automobilabzugs (z. B. SCR -Katalysatoren) verwendet, wobei die NOx -Umwandlungseffizienz von mehr als 90% und die Schwefelvergiftungsresistenz um das 2 -fache anstieg.
3. 3 D Druckmaterialien
Keramikschlitz:
Hoch Aluminiumoxid -Keramikpaste (mit einem soliden Gehalt von 70%) wird zum 3D -Druck der Fotohärtung mit einer Formgenauigkeit von ± 0,1 mm verwendet und zur Herstellung von thermischen Barriererbeschichtungen für Luftfahrtklingen verwendet.
Metallpulver:
Aerosol -Aluminiumpulver (D 50=20 μm) wird zum selektiven Laserschmelzen (SLM) mit einer Dichte von über 99,5% und einer Zugfestigkeit von 380 mPa verwendet.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Methode zur Vorbereitung raffinierter Feinerz vonBauxitpulver. Die folgenden Schritte sind enthalten:
(1) trockenes Bauxit -Erz, um den Feuchtigkeitsgehalt unter 5% zu reduzieren, um trockenes Klumpenerz zu erhalten;
(2) Mahlen Sie das in Schritt (1) erhaltene trockene Klumpenerz, damit die Erzfeinheit 100 & mgr; m erreicht, 70%~ 80%, und es wird ein rohes feines Erz erhalten;
(3) Das in Schritt (2) erhaltene rohe feine Erz ist in einem niedrigen Temperatursystem von 300 ~ 400 Grad vorgewärmt und in einem mittleren Hochtemperatursystem von 600 ~ 950 Grad kalkiniert, um Wasser, Schwefel und organischer Kohlenstoff aus dem rohen feinen Erz zu entfernen, um feines feines Erz zu erhalten. Der Vorbereitungsprozess der Erfindung ist einfach, einfach zu bedienen und zu verwalten und kann schnell und synchron verschiedene Verunreinigungen im Erz entfernen, um die Qualität des Erzprodukts zu verbessern.
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