从铝土矿到氧化铝陶瓷的研究进展论文

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1、课程期末论文（读书报告）从铝土矿到氧化铝陶瓷的研究进展.从铝土矿到氧化铝陶瓷的研究进展摘要：从铝土矿的资源特征与加工处理、到合成氢氧化铝、氧化铝化合物粉体原料并研究相应粉体性质以及氧化铝陶瓷的制备与性能等方面讨论从天然矿物资源到氧化铝技术陶瓷的研究进展。关键词：铝土矿；氧化铝；陶瓷ResearchprogressfrombauxitetoaluminaceramicZiyuanWang(1003101301,InstituteofMaterialsScienceandEngineering,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing10008

2、3,China)Abstract:ForannouncingthenaturalmineralresourcestotheAdvancedCeramicsresearchprogress,thispaperstudiesthebauxiteresourcecharacteristicsandtheprocessing,synthesisandpropertiesofaluminumhydroxideandaluminapowdermaterials,preparationandpropertiesofaluminaceramic.Keywords:bauxite;alum

3、iniumoxide;aluminaceramic.1铝土矿1.1铝土矿的基本概述铝土矿是指能被工业上利用、以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。铝土矿的主要成份是三氧化二铝（Al2O3），常呈块状、结核状、鲕状或豆状产出。其颜色变化从白色到浅黄色或红色、红棕色，一般条痕为白色，暗淡或土状光泽，不透明。铝土矿是炼金属铝最主要的矿石，其用量占世界铝土矿总产量的90%以上。铝土矿加工后也被广泛用在制造高铝水泥、耐火材料、磨料磨具、陶瓷及化工、医药等工业领域。1.2铝土矿的资源分布特点[1]铝土矿基本可划分为四种矿床类型：铝硅酸盐古风化壳原地堆积型铝土

4、矿床；含铝、铁、锰、硅泥质等不纯碳酸盐岩古风化壳原地堆积型铝土矿床；碳酸盐岩古风化壳异地堆积型铝土矿矿床；碳酸盐古风化壳原地堆积一近代喀斯特堆积型铝土矿床[2]。我国铝土矿除了分布集中外，以大、中型矿床居多。我国铝土矿的一个不利因素是适合露采的铝土矿矿床不多，据统计只占全国总储量的34%。在铝土矿分布区，上覆岩层常产有工业煤层和优质石灰岩。在含矿岩系中共生有半软质粘土、硬质粘土、铁矿和硫铁矿。铝土矿矿石中还伴生有镓、钒、锂、稀土金属、铌、钽、钛、钪等多种有用元素。我国铝土矿的另一个不利因素是质量比较差，加工困难、耗能大的一水硬铝石型矿石占全国总储量的98%以上。具体保有储

5、量见表一。表一各品级矿石保有储量矿石品级保有储量一级矿石(Al2O360%～70%，Al/Si≥12)1.5%二级矿石(Al2O351%～71%，Al/Si≥9)17%三级矿石(Al2O362%～69%，Al/Si≥7)11.3%四级矿石(Al2O3＞62%，Al/Si≥5)27.9%五级矿石(Al2O3＞58%，Al/Si≥4)18%六级矿石(Al2O3＞54%，Al/Si≥3)8.3%七级矿石(Al2O3＞48%，Al/Si≥6)1.5%1.3工业碱法生产氧化铝和氢氧化铝原料铝土矿的加工处理往往有两个目的。事实上，除了一些如磨料和耐火材料用特殊铝土矿之外，几乎所有的铝

6、土矿都是用来提取铝土矿的。拜耳法，烧结法，联合法，改良拜耳法等均属于碱法生产工艺，其中拜耳法工艺为常用的处理铝土矿的方法。工业上氢氧化铝的生产只是氧化铝生产的中间步骤。.（1）拜耳法拜耳法用在处理低硅铝土矿，特别是用在处理三水铝石型铝土矿时，流程简单，作业方便，产品质量高，其经济效果远非其它方法所能比美，目前全世界生产的氧化铝和氢氧化铝，有90%以上是用拜耳法生产的。如图一为其工艺流程[4]。铝土矿补加NaOH磨碎强碱溶液A1(OH)3的提取杂质分离和洗涤残渣蒸发浓缩A1(OH)3晶体的沉淀做晶种弱碱溶液产物分离和洗涤A1(OH)3干燥和煅烧氧化铝图一拜耳法工艺流程（2）

7、烧结法：烧结法一般用来处理那些不易用拜耳法处理的低品位矿石，并且由于用这种方法制得的氧化铝产品为纯白色，故在某些工业用途上优于用拜耳法制得的产品。（3）联合法：结合法是拜耳法与烧结法相结台的方法，常用于处理含高硅铝土矿，从浸出液中所得的白色A1(OH)3中不含有机质，适用于造纸和塑料工业。2氧化铝和氢氧化铝氧化铝有12种晶相[3]，最常见的是α-Al2O3，β-Al2O3，γ-Al2O3。α-Al2O3俗称刚玉，三方柱状晶体，晶体结构中氧离子形成六方密堆，铝离子在八面体中心。β-Al2O3属六方晶系，为层状结构。γ-Al2O3