总结国内生产碱式氯化铝的原料都有哪些含铝原料?
国内可用来生产碱式氯化铝的含铝原料很多,按照来源的不同可分为两类。一类类为直接从矿山开采得来的含铝矿物原料,一类为来自工矿部门的废渣和部分化工、冶金产品或半成品。
含铝矿物原料
铝是地球元素中分布广的一种,约占地充总成分的8.8%,仅次于氣和硅。由于铝的化学性质极为活泼,故铝只以化合物状态存在于自然界。现已查明的含铝矿物约有250种之多,其中各种铝硅酸盐约占40%。常见的含较富的矿物是长石、霞石等。铝土矿、高岭土、明矾石等是上述矿物在外力作用下,生成的次生矿。
1.铝土矿:铝土矿是一种含铝水合物的土状矿物,其中主要矿物有:三水铝石、一水铝石、一水硬铝石或这几种水合物的混合物等几种。此外,自然界尚有少量游离态氧化铝一以上几种矿物的化学活性依次递减。
2.粘土和高岭土:粘土矿和高岭土矿的分布几乎遍及全国,蕴藏丰富。高岭石具有层状构造,根据X衍射数据,它是依各种方式由原子层的相互叠累而成。高岭土和粘土之间的区别在于石英,氧化钙、氧化镁、 氧化铁等杂质的含量有所不同,在高岭土中这些杂质含量很少。粘土主要用于水泥、耐火材料及陶瓷工业。粘土的物理特征为厚层块状,色泽为灰色或灰黑色,黑色等;表而光滑、柔软,指甲能划痕。粘土和高岭土焙烧后,在酸中一般都能有80%以上的氧化铝溶出率,所以虽然矿物中氧化铝含量不太高,但仍是一种易于取材的制碱式氯化铝的好原料。用于生产碱式氯化铝的粘土或高岭土矿,应选择含铁量较低者。
3.明矾石:明矾石是复硫酸盐矿物。我国明矾石资源较丰富,产地有浙江、安徽、福建等地,其中含明矾石在40-80%之间。明矾石在提取氧化铝、硫酸、钾盐的同时,尚可 综合利用制取碱式氯化铝,是一种利用价值较高的矿物。
4.霞石:氧化铝含量在30%左右,可以采用烧结法来生产碱式氯化铝,其副产品为纯碱或钾碱。
其它含铝原料
1.铝灰:铝灰是电解铝、铝和铝合金熔炼以及废铝材精炼回收时产生的熔渣。铝及铝合金的牌号繁多,因而不同牌号的铝和铝合金产生的铝灰,其成分也各不相同。电解铝生产中产生的铝灰含存大量的冰晶石因而含氟较髙,而且盐酸的溶出率不高,所以一般不用来生产碱式氯化铝。铝制品厂、电线厂和铝加工厂生产工业纯铝材时产生的铝灰, 是纯铝灰,其中其他金属含量极微,是生产碱式氯化铝的主要原料。
2.煤矸石、粉煤灰:煤矸石是采煤过程中的废料,一般为煤层的顶板、底板或夹层,系含碳和岩石的混合物。
3.氧化铝厂的中间产品铝酸钠、结晶氢氧化钙:这两种中间产品是生产碱式氯化铝的优良原料。
4.三氯化铝、硫酸铝:在日本,有以这两种化工产品为原料生产碱式氯化铝的工艺。我国用热分解法制碱式氯化铝,也可认为是以结晶三氯化铝为原料的生产流程。
5.氧化铝厂和电解铝厂的废氧化铝,可以综合利用来生产碱式氯化铝。
6.酸、碱洗铝件废液、废分子筛也可用来生产碱式氯化铝。