隨著我國(guó)電解鋁、陶瓷、醫(yī)藥、電子、機(jī)械等行業(yè)的快速發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)氧化鋁需求量仍有較大的增長(zhǎng)空間,氧化鋁產(chǎn)量將會(huì)不斷增長(zhǎng)。結(jié)合2005-2010年中國(guó)氧化鋁產(chǎn)量數(shù)據(jù),預(yù)計(jì)2011年中國(guó)氧化鋁產(chǎn)量將達(dá)到3300萬(wàn)噸,增長(zhǎng)率為14%,2012年將在2011年的基礎(chǔ)上繼續(xù)增長(zhǎng),產(chǎn)量將超過(guò)3800萬(wàn)噸。
另外,鑒于中國(guó)的在建施工面積按年計(jì)持續(xù)大幅增長(zhǎng),且由于不斷推行城鎮(zhèn)化,未來(lái)鋁業(yè)前景非常樂(lè)觀。預(yù)計(jì)2011年中國(guó)氧化鋁需求同比增長(zhǎng)15%至3819萬(wàn)噸,2012年氧化鋁需求將達(dá)到4200萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)10%。
中國(guó)具有較豐富的鋁土礦資源,迄今已探明保守儲(chǔ)量23億噸,世界第4,具備發(fā)展氧化鋁工業(yè)的資源條件。據(jù)2004年以來(lái)的不完全統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)已公布的氧化鋁投資項(xiàng)目達(dá)27個(gè),測(cè)算總規(guī)模達(dá)1604.1萬(wàn)噸。即使不考慮利用國(guó)外鋁土礦資源和到海外投資辦廠的項(xiàng)目,總規(guī)模也達(dá)到2814.1萬(wàn)噸。2006年底,中鋁公司氧化鋁生產(chǎn)952萬(wàn)噸,除已公布在建的氧化鋁規(guī)模外,全國(guó)還有擬建氧化鋁總規(guī)模1992萬(wàn)噸接近國(guó)外所有擬建(擴(kuò)建)氧化鋁項(xiàng)目的總和。氧化鋁工業(yè)的迅速發(fā)展不同于以往的低水平重復(fù)建設(shè),而是上規(guī)模、高水平,優(yōu)化了結(jié)構(gòu),地提升了中國(guó)氧化鋁工業(yè)整體水平和競(jìng)爭(zhēng)力。但是,如果這種投資熱繼續(xù)無(wú)序膨脹,勢(shì)必造成產(chǎn)品相對(duì)過(guò)剩。
氧化鋁工業(yè)是資源、資金、技術(shù)密集型原材料產(chǎn)業(yè),因生產(chǎn)過(guò)程中要產(chǎn)生大量的尾礦和赤泥(至今未有較好的處理辦法添加到水泥原料中,產(chǎn)品也只能用于工業(yè)),對(duì)環(huán)境的影響非常大,鋁土礦作為資源,其保障程度直接制約著一個(gè)地區(qū)氧化鋁工業(yè)的總量與生存周期。因此,各級(jí)和有關(guān)部門(mén),準(zhǔn)確把握氧化鋁工業(yè)的發(fā)展形勢(shì),資源與環(huán)境制約狀況和基本規(guī)律,按照總量控制的要求,嚴(yán)格控制新建氧化鋁項(xiàng)目,堅(jiān)決制止盲目發(fā)展和低水平重復(fù)建設(shè),努力實(shí)現(xiàn)氧化鋁工業(yè)發(fā)展與資源充分利用,優(yōu)化生態(tài)環(huán)境相統(tǒng)一。
1.紅寶石、藍(lán)寶石的主成份皆為氧化鋁,因?yàn)槠渌s質(zhì)而呈現(xiàn)不同的色澤,藍(lán)寶石則含有氧化鐵和氧化鈦而呈藍(lán)色。
2.在鋁礦的主成份鐵鋁氧石中,氧化鋁的含量高。工業(yè)上,鐵鋁氧石經(jīng)由Bayer process純化為氧化鋁,再由Hall-Heroult process轉(zhuǎn)變?yōu)殇X金屬。
3.鋁與空氣中的氧氣反應(yīng),生成一層致密的氧化鋁薄膜覆蓋在暴露于空氣中鋁表面。
4.鋁為電和熱的良導(dǎo)體。氧化鋁的晶體形態(tài)因?yàn)橛捕雀?,適合用作研磨材料及切割工具。
5.氧化鋁粉末常用作色層分析的媒介物。
6.2004年8月,在美國(guó)3M公司任職的科學(xué)家開(kāi)發(fā)出以鋁及稀土元素化合成的合金制造出稱(chēng)為transparent alumina的強(qiáng)化玻璃。
α型氧化鋁
在α型氧化鋁的晶格中,氧離子為六方緊密堆積,Al3+對(duì)稱(chēng)地分布在氧離子圍成的八面體配位中心,晶格能很大,故熔點(diǎn)、沸點(diǎn)很高.α型氧化鋁不溶于水和酸,工業(yè)上也稱(chēng)鋁氧,是制金屬鋁的基本原料;也用于制各種耐火磚、耐火坩堝、耐火管、耐高溫實(shí)驗(yàn)儀器;還可作研磨劑、阻燃劑、填充料等;高純的α型氧化鋁還是生產(chǎn)人造剛玉、人造紅寶石和藍(lán)寶石的原料;還用于生產(chǎn)現(xiàn)代大規(guī)模集成電路的板基.
工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)電解鋁的主要工藝過(guò)程是一個(gè)熔鹽電化學(xué)過(guò)程,用簡(jiǎn)單的化學(xué)式可表示如下:
熔鹽電解
主反應(yīng):Al2O3+2C → 2Al+CO?↑+CO↑
陽(yáng)極 960~990℃陰極
副反應(yīng):AlF3+C→Al+CF3
3NaFAlF3+C →Al+NaF+CF4+F2
NaF+C → Na+CF4