Poto de bauxitaParece branco ou cinza claro, verde claro ou vermelho claro devido a impurezas. Brilho de vidro, brilho de pérola da superfície de clivagem. Transparente a semi -transparente. Muito completo. A dureza varia de 2,5 a 3,5. A densidade relativa varia de 2,30 a 2,43. Cheira a lama. Incolor em filme polarizador. De fato, refere -se ao termo geral para minérios que podem ser usados na indústria, compostos principalmente por ímãs e feldspato de braços longos. A bauxita é a melhor matéria -prima para produção de alumínio e também o campo de aplicação mais importante. Seu consumo representa mais de 90% da produção total de bauxita global. As áreas de aplicação incluem metais e não metais. É a melhor matéria -prima para produzir metal de alumínio e também o campo de aplicação mais importante. Seu consumo representa mais de 90% da produção total de bauxita global. A bauxita é responsável por uma pequena proporção em aplicações não metálicas, mas é amplamente utilizada. Usado para defesa nacional, aviação, automotivo, elétrica, química, necessidades diárias, etc.
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Fórmula química |
C2H4AL2O |
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Massa exata |
98 |
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Peso molecular |
98 |
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m/z |
98 (100.0%), 99 (2.2%) |
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Análise elementar |
C, 24,51; H, 4.11; Al, 55,06; O, 16.32 |
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Poto de bauxitaé um termo geral para os minérios compostos principalmente de alumina de tri -hidratos, alumina macia monohidratada ou alumina dura monohidratada. Como um recurso mineral estratégico indispensável no sistema industrial global, seus campos de aplicação cobrem duas dimensões: fundição de metal e materiais não metálicos e ocupa uma posição-chave na economia nacional e na construção de defesa.
1. Extração de alumina e produção eletrolítica de alumínio
A bauxita é a melhor matéria -prima para extrair alumínio metálico, com aproximadamente 76% da bauxita mundial usada neste campo. O processo de extração inclui dois estágios principais: extração de alumina e produção de alumínio eletrolítico
Extração de alumina (dominada pelo processo Bayer)
Processamento de matéria-prima: A bauxita é arrasada aproximadamente a 100-300 mm por um triturador da mandíbula e depois esmagada por 10-50 mm por uma combinação de um cutuador de cone/impacto e um triturador de impacto. Finalmente, é moído em uma pasta fina com uma proporção de 60-80% a -0,074 mm por um moinho de bolas.
Lixas de alta pressão: a pasta reage com hidróxido de sódio a 230-260 e 3-4MPa para converter a solução de aluminato de sódio, adicionando cal para inibir a dissolução de silício e reduzir as impurezas.
Separação da lama vermelha: a lama vermelha contendo impurezas como ferro e titânio é separada por tanques e filtros de decantação, e o armazenamento anti-reseguração é necessário para evitar a poluição.
Decomposição de sementes: Após o resfriamento, o licor mãe é adicionado com sementes de hidróxido de alumínio para induzir a decomposição do aluminato de sódio e a precipitação de hidróxido de alumínio.
Calcination: Aluminum hydroxide is calcined at a high temperature of 1200 ℃ to produce metallurgical grade alumina (α - Al ₂ O3 content>98%).
Processo alternativo: Para altos minérios de silício e baixo grau, o método de sinterização alcalina de limão obtém hidróxido de alumínio, misturando carbonato de sódio e calcário para sinterização, seguido de lixiviação, carbono e outras etapas, mas com maior consumo de energia.
Produção de alumínio eletrolítico (processo Hall Hertzsprung)
Estrutura da célula eletrolítica: A célula eletrolítica do ânodo pré-cozido é o equipamento principal, usando criolito (Na ∝ alf ₆) como o fluxo para dissolver a alumina e adicionar fluoreto de alumínio para ajustar o ponto de fusão em 940-980 graus.
Reação do eletrodo: alumínio líquido (AL ³ ⁺ +3 e ⁻ → al (l)) precipita no cátodo, e o bloco de carbono do ânodo reage com íons de oxigênio para gerar dióxido de carbono (2o ²+c-4e ⁻ → co ₂ ↑ que precisam ser substituídos regularmente.
Reação total: 2al ₂ o 3+3 C → 4al +3 co ₂ ↑, o consumo de eletricidade por tonelada de alumínio é de 12500-14500kWh, com custos de eletricidade representando mais de 40%.
Tratamento de proteção ambiental: purificação de gases contendo fluorina através de métodos secos (adsorção de alumina) ou úmido (lavagem alcalina) para reduzir as emissões de carbono (12-14 toneladas de co ₂ por tonelada de alumínio).
2. Preparação de liga de alumínio e aplicações de ponta
O metal de alumínio tornou -se o segundo maior material de metal após o aço devido à sua baixa densidade (2,7g/cm ³), excelente condutividade elétrica e térmica (35,5 × 10 ⁶ s/m) e forte resistência à corrosão
No campo da arquitetura, é responsável por mais de 25% do consumo de alumínio e é usado para molduras de porta e janelas, estruturas de parede de cortina e materiais decorativos. Por exemplo, a eficiência de economia de energia das portas e janelas de liga de alumínio de ponte quebrada aumentam 30%.
Transporte: A responsabilidade de 35% do consumo, o uso de 1 kg de alumínio na alumínio do carro pode reduzir o peso em 2,2 kg e o consumo de combustível em 7%; As ligas de lítio de alumínio no campo aeroespacial reduzem o peso das estruturas de aeronaves em 10 a 15%.
Materiais de embalagem: Contabilidade de 20% do consumo, a espessura da folha de alumínio pode ser tão baixa quanto 0,006 mm, usada para embalagens de alimentos, à prova de umidade de medicamentos e embalagens macias de cigarro, com uma taxa de reciclagem de mais de 90%.
Eletrônica de potência: Contabilização de 15% do consumo, as linhas de transmissão de alta tensão usam fios presos em alumínio (como o fio do tipo LGJ-240/30 com uma capacidade de carga de corrente de 610A), e a eficiência de dissipação de calor dos radiadores da estação base 5G é melhorada em 40% usando perfis de alumínio.
Campo não metálico: a fonte de materiais multifuncionais
1. Materiais refratários: a pedra angular da indústria de alta temperatura
High alumina alumina clinker (Al ₂ O Ⅲ content>60%) possui uma refratório de 1780 graus, forte estabilidade química e é amplamente utilizada em:
Metalurgia do aço: Contabilização de 60% do consumo de material refratário, usado para forro de forno de explosão, carros de tanque de torpedo e concha intermediária de fundição contínua, com uma vida útil de mais de 2 anos.
Alunas de cimento: Os tijolos de alumina alta são usados na zona de transição do forno rotativo, o que melhora a resistência ao choque térmico em 50% e reduz o consumo de energia por tonelada de cimento em 3%.
Forno de derretimento de vidro: A parede da piscina do forno de combustão de oxigênio é feita de tijolos de corundum de zircônia fundida (contendo 50% Al ₂ O3), o que aumenta a resistência à corrosão em três vezes.
Fibra de silicato de alumínio: feita por fusão e sopro em um forno de arco elétrico a 2000-2200 graus, com uma condutividade térmica de 0,03-0,06W/(M · k), usada para sistemas de proteção térmica da nave espacial.
3. Chemicals: O núcleo da catálise industrial e proteção ambiental
Alumina ativada: área de superfície específica 300-500m ²/g, usada para:
O portador de catalisador de rachaduras de petróleo (como a peneira molecular ZSM-5) pode aumentar o rendimento da gasolina em 8%.
Remoção de fluoreto da água potável (capacidade de adsorção 1,5 mg/g), com conteúdo de fluoreto de efluente<1.0mg/L.
Secagem de óleo do transformador (teor de umidade<10ppm) increases insulation strength by 50%.
Compostos de alumínio:
O sulfato de alumínio (Al ₂ (SO ₄) ∝) é usado para dimensionamento de papel (melhorando a resistência à água em papel), com um consumo de 15 kg por tonelada de papel.
O cloreto de polialumínio (PAC) é usado para tratamento de águas residuais (taxa de remoção de DQO de 60 a 90%), com uma dose reduzida em 30% em comparação com os sais de alumínio tradicionais.
Poto de bauxita(ALCL3) Como catalisador de reação de artesanato de Friedel, pode aumentar o rendimento de intermediários de corante sintetizado (como dispersão vermelha 3b) em 15%.
2. Materiais de moagem: ferramentas nítidas para usinagem de precisão
Após a moagem ultrafina (D50<5 μ m), bauxite clinker is used for:
Manufatura de roda de moagem: a roda de retificação de corundum marrom (Al ₂ O ∝ conteúdo de 95%) é usada para moer eixos de manivela do motor automóvel, com uma precisão de usinagem de RA0.4 μm.
Pó de polimento: Micro em pó de alta pureza (tamanho de partícula 1-3 μm) é usado para polir lentes ópticas, reduzindo a rugosidade da superfície para λ/10 (λ =632.8 nm).
Limpeza de areia: reciclagem de rejeitos de bauxita para preparar meios de areia, reduzindo os custos em 40%, adequados para a remoção da ferrugem do navio (grau SA2.5).
4. Cerâmica e vidro: a fusão de estrutura e função
Indústria de cerâmica:
High alumina porcelain (with Al ₂ O3 content of 75-90%) is used to manufacture spark plugs (with heat shock resistance>800 graus), com uma vida útil de mais de 100.000 quilômetros.
99 Cerâmica (com Al ₂ O3 Conteúdo maior ou igual a 99%) é usado para substratos de circuito integrado, com um coeficiente de expansão térmica de 7,2 × 10 ⁻⁶/ grau e alta compatibilidade com chips de silício.
Indústria de vidro:
A adição de 3-5% de Al ₂ O3 pode aumentar o ponto de fusão do vidro (de 1450 graus para 1550 graus) e é usado para vidro da lâmpada de sódio de alta pressão (resistência à pressão de 10MPa).
O vidro de silicato de alumínio (com 20% de conteúdo de Al ₂ O3) é usado para placas de capa de telefone celular, com uma dureza MOHS de 7 e um aumento de três vezes na resistência a arranhões.
5. Cimento e materiais de construção: Infraestrutura de suporte
Cimento de alto alumina (Al ₂ O3 Conteúdo 40-75%):
A intensidade de três dias atinge 50mpa e é usada para projetos de reparo de emergência (como reparo de estradas em áreas atingidas por terremotos), reduzindo o período de construção em 70%.
Resistente à corrosão do sulfato (com uma perda de força inferior a 10% após a imersão em uma solução de 5% na ₂ SO por 1 ano), adequada para fundações de equipamentos químicos.
Cimento de aluminato:
Used in combination with Portland cement to prepare self leveling mortar (flowability>220mm), with a 24-hour compressive strength>20mpa.
1. Novos materiais energéticos
Bateria de íons de lítio:
A folha de alumínio serve como o coletor de corrente de eletrodo positivo (espessura de 12 μm), representando 5-8% do peso da bateria. O aumento da condutividade em 10% pode reduzir a resistência interna em 15%.
A tecnologia de extração de lítio de bauxita (como o método de adsorção) atinge uma taxa de recuperação de lítio de 85% e é usada para a produção de carbonato de lítio de grau de bateria de energia.
Armazenamento e transporte de energia de hidrogênio:
As ligas à base de alumínio (como ALH3) têm uma densidade de armazenamento de hidrogênio de até 10wt% e são usadas em sistemas de hidrogênio de carro (pressão 35MPa), aumentando o intervalo em 40%.
2. Materiais ecológicos
Adsorvente:
A bauxita modificada tem uma capacidade de adsorção de 50mg/g para íons de metais pesados, como Pb ² e Cd ² ⁺, reduzindo o custo do tratamento de águas residuais em 30%.
Catalisadores à base de bauxita (como Fe/Al ₂ O3) são usados para oxidação catalítica de COV, com uma taxa de conversão superior a 95% e uma janela de temperatura aumentada para 200 a 400 graus.
Transportadora de catalisadores:
Derivado de bauxita - Al ₂ O3 é usado para purificação de escape de automóveis (como catalisadores de SCR), com eficiência de conversão de NOx maior que 90% e resistência ao envenenamento por enxofre aumentou 2 vezes.
3. 3 d Materiais de impressão
Pasta de cerâmica:
A pasta de cerâmica de alta alumina (com um teor sólido de 70%) é usada para impressão 3D de cura fotográfica, com uma precisão de moldagem de ± 0,1 mm, e é usada para a preparação de revestimentos de barreira térmica para lâminas de aviação.
Metal Powder:
O pó de alumínio aerossol (d 50=20 μm) é usado para fusão seletiva a laser (SLM), com uma densidade acima de 99,5% e uma resistência à tração de 380mpa.
A invenção refere -se a um método para preparar o minério fino refinado dePoto de bauxita. As etapas a seguir estão incluídas:
(1) minério de bauxita seco para reduzir seu teor de umidade abaixo de 5% para obter minério de caroço seco;
(2) triturar o minério de nódulo seco obtido na etapa (1) para fazer com que a finura do minério atinja 100 μm de responsabilidade de 70%~ 80%, e o minério fino bruto é obtido;
(3) O minério fino bruto obtido na etapa (2) é pré -aquecido em um sistema de baixa temperatura de 300 ~ 400 graus e calcinado em um sistema médio de alta temperatura de 600 ~ 950 graus para remover água, enxofre e carbono orgânico do minério fino bruto para obter minério fino fino. O processo de preparação da invenção é simples, fácil de operar e gerenciar, e pode remover rápida e síncrona várias impurezas no minério, de modo a melhorar a qualidade do produto de minério.
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