基本解释

化学名词解释：

　　氢氧化铝(Aluminium hydroxide)，化学式Al(OH)3，是铝的氢氧化物。是一种碱，由于又显一定的酸性，所以又可称之为铝酸(H3AlO3)，但实际与碱反应时生成的是偏铝酸盐，因此通常在把它视作一水合偏铝酸(HAlO2·H2O)。

　　氢氧化铝 - 基本资料

　　氢氧化铝又称水合氧化铝、三羟基铝，简称ATH，是典型的两性化合物，

　　英文名:Aluminium hydroxide

　　分子式为Al(OH)3,或AL2O3.3H2O,

　　相对分子质量78.0或156.02。

　　白色结晶粉末，无臭、无味，

　　相对密度2.42。

　　折射率1.57，

　　每摩尔结合水量34.6%，

　　PH值(30%浆料)9.5～10.5。

　　CAS号 　21645-51-2

　　开始脱水温度200℃，300℃失去结晶水，溶于无机酸和碱性水溶液，不溶于水和乙醇。无毒。吸入粉尘会损害肺组织，空气中最高容许浓度6mg/m3。按其使用分类可分为工业氢氧化铝和药用氢氧化铝。

　　氢氧化铝 - 图片

　　氢氧化铝

　　氢氧化铝 - 工业氢氧化铝技术指标

　　氢氧化铝的质量指标如下。

　　指标名称 优级品 一级品 合格品

　　外观 白色粉末状晶体，不应有夹杂物

　　Al(OH)3含量/%≥ 99.78 99.73 99.58

　　SiO2/%≤ 0.01 0.06 0.10

　　Fe2O3/%≤ 0.03 0.03 0.05

　　Na2O3/%≤ 0.20 0.25 0.40

　　附着水/%≤ 0.05 0.10 0.25

　　国外牌号有H系列ATH(美国)、B-103(105)系列ATH(日本)。

　　氢氧化铝 - 工业氢氧化铝制备方法

　　1、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。

　　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。

　　氢氧化铝制备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。

　　2、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。水化石榴石中的Al2O3可以再用含Na2CO3母液提取回收。

　　碱石灰烧结法的主要化学反应如下：

　　烧结：

　　Al2O3+Na2CO3─→Na2O•Al2O3+CO2

　　Fe2O3+Na2CO3─→Na2O•Fe2O3+CO2

　　SiO2+2CaCO3─→2CaO•SiO2+2CO2

　　TiO2+CaCO3─→CaO•TiO2+CO2

　　熟料溶出：

　　Na2O•Al2O3+4H2O─→2NaAl(OH)4(溶解)

　　Na2O•Fe2O3+2H2O─→Fe2O3•H2O↓+2NaOH(水解)

　　脱硅：

　　1.7 Na2SiO3+2NaAl(OH)4─→Na2O•Al2O3•1.7SiO2•nH2O↓+3.4NaOH

　　3 Ca(OH)2+2NaAl(OH)4+x Na2SiO3─→ 3CaO•Al2O3•x SiO2•(6-2x)H2O↓+2(1+x)NaOH

　　分解：

　　2NaOH+CO2─→Na2CO3+H2O

　　NaAl(OH)4─→Al(OH)3↓+NaOH

　　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Na2O和Al2O3的溶出率分别达到94～96%和92～94%。Al2O3的总回收率约90%,每吨氧化铝的Na2CO3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

　　氢氧化铝制备2

　　3、拜耳-烧结联合法

　　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Na2O和Al2O3,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Al2O3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。

　　中国根据本国的铝矿资源特点，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Al2O3的总回收率达到90%;每吨氧化铝的碱耗(Na2CO3)约 90公斤;氧化铝的SiO2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Al2O3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。

　　根据物理特性的不同,电解用氧化铝可分为三类:砂状、粉状和中间状(表3)。

　　氢氧化铝制备3

　　目前铝工业正研制和采用砂状氧化铝，因为这种氧化铝具有较高的活性,容易在冰晶石溶液中溶解,并且能够较好地吸收电解槽烟气中的氟化氢，有利于烟气净化。

　　炼铝用氧化铝的化学组成一般如下：

　　Al2O3　　　　>98.35%　　　　Fe2O3　　　　0.01～0.04%

　　SiO2　　　　0.01～0.04%　　　TiO2　　　　<0.005%

　　ZnO　　　　0.003～0.02%　　　CaO　　　　0.007～0.07%

　　Na2O　　　　0.3～0.65%　　　V2O5　　　　<0.003%

　　P2O5　　　　<0.003%　　Cr2O3　　　　<0.002%

　　灼减　　　　　0.2～1.5%

　　氢氧化铝 - 工业氢氧化铝用途：

　　氢氧化铝有结晶型和无定型，常使用的主要是单斜晶系的α-Al(OH)3。氢氧化铝是一种添加型阻燃剂，参考用量40～140份，适用于环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、丙稀酸树脂、聚氨酯、聚氯乙稀、聚丁橡胶等;亦可用于催化剂载体。它在200℃时分解放出结晶水：

　　2Al(OH)3 ---- Al2O3 + 3H2O

　　分解时吸收热量1.96kj/g,可降低燃烧表面的温度，起到阻燃作用;生成的水蒸气，会稀释可燃性气体，能捕捉有害气体，减少烟雾和毒气，具有抑烟作用。氢氧化铝分解时不产生有毒气体，也不产生腐蚀性燃烧产物，阻燃效果好，可达到UL94 V-0级标准，因此氢氧化铝是一种高效价廉无公害的无机阻燃剂。

　　氢氧化铝 - 工业氢氧化铝生产单位

　　石家庄五岳制药厂(0311-82553059，13831101674)、新乡高技术陶瓷材料公司(0373-4951023)、上海自新橡塑化工有限公司(021-57728538)、佛山华星陶瓷精细化工原料公司(0757-83374868)、上海民强精细化工有限公司(201600，021-57708537)、温州氧化铝厂(0577-88781102)、广州纵塑化工有限公司(020-8232066)、吉林石化分公司研究院(132021，0432-3973640)、济南泰星精细化工有限公司(0531-8948837)、宜兴市聚能超细粉碎设备有限公司(0510-7185757)、青岛市海大化工有限公司(0532-2867216)。

　　氢氧化铝 - 药用氢氧化铝简介

　　【英文/拉丁名称】

　　Aluminium Hydroxide

　　【性状】

　　本品为白色无晶形粉末;无臭，无味。本品在水或乙醇中不溶;在稀无机酸或氢氧化钠溶液中溶解。

　　【功能与主治】

　　用于胃、十二指肠溃疡及轻症胃食管反流症。

　　【剂量/用法用量】

　　口服，一次0.6～0.9g，一日1.8～2.7g。

　　【制剂/规格】

　　⑴氢氧化铝片 ⑵氢氧化铝凝胶 ⑶复方氢氧化铝片 ⑶

　　【产品执行版本】CP2005版(二部)、USP28版

　　【类别】

　　抗酸药。