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氢氧化铝作为化学品原料,其核心价值在于它提供了纯净的 “铝源”(Al₂O₃) 和 “羟基”(OH⁻) ,并且其活性较高,易于通过酸碱反应转化为一系列重要的铝化学品。
以下是它以原料形式所生产的主要化学品及其应用领域:
一、 水处理剂系列
这是氢氧化铝作为原料的消费领域之一,主要用于生产絮凝剂。
聚合氯化铝(PAC - Poly Aluminium Chloride)
饮用水净化:去除水中胶体、悬浮物、除氟等。
污水处理:城市生活污水和工业废水处理。
造纸施胶:作为中性施胶剂的沉淀剂。
生产工艺:氢氧化铝与盐酸在一定温度和压力下反应,然后经熟化聚合制成。
产品用途:是目前主流的无机絮凝剂。
优势:以氢氧化铝为原料生产的PAC,杂质(如重金属、不溶物)含量低,尤其适合生产高品质的饮用水级PAC。
硫酸铝(Aluminium Sulfate)
造纸行业:作为酸性施胶剂,使纸张抗水。
水处理:用于污水和工业用水处理。
颜料制造:作为沉淀剂生产钛白粉。
生产工艺:氢氧化铝与硫酸反应即可制得。
产品用途:是一种传统的絮凝剂和造纸施胶剂。
二、 其他铝盐系列
铝酸钠(Sodium Aluminate)
工业水处理:作为助凝剂,与硫酸铝等配合使用。
造纸:作为施胶助剂。
水泥:作为速凝剂。
钛白粉生产:用于表面处理。
催化剂:用于石油化工等领域。
生产工艺:氢氧化铝与烧碱(氢氧化钠)溶液反应制得。
产品用途:
无水氯化铝(Anhydrous Aluminium Chloride)
石油化工:傅-克反应(Friedel–Crafts reaction)的经典催化剂,用于合成染料、香料、药物、乙苯、异丙苯等。
有机合成:用于生产蒽醌、塑化剂等。
生产工艺:氢氧化铝与氯气或氯化氢气体在高温下反应(或与石油焦混合后通氯气)制得。
产品用途:这是一种非常重要的催化剂和化工原料。
氟化铝(Aluminium Fluoride)
生产工艺:氢氧化铝与氢氟酸反应后,经煅烧制得。
产品用途:几乎专用于电解铝行业,作为助熔剂,降低氧化铝的熔点和提高电解槽导电率。
三、 氧化铝系列
活性氧化铝(Activated Alumina)
吸附剂:用于气体和液体的干燥、饮用水除氟。
催化剂载体:广泛应用于石油化工、汽车尾气净化等领域的催化剂载体。
氯化汞催化剂载体:用于PVC生产。
生产工艺:氢氧化铝经过特定工艺(低温快速脱水)煅烧,制成多孔、高比表面积的氧化铝。
产品用途:
特种氧化铝(Specialty Alumina)
陶瓷:制造耐磨、耐高温的陶瓷部件(如火花塞、切削工具)。
耐火材料:制造高温窑炉的内衬砖、浇注料。
磨料:制造砂轮、抛光粉。
生产工艺:高纯氢氧化铝经过严格控制的高温煅烧,转化为不同晶型的氧化铝(α-Al₂O₃, γ-Al₂O₃等)。
产品用途:
四、 其他精细化学品
拟薄水铝石(Pseudo Boehmite)
生产工艺:高纯氢氧化铝通过温和的热处理或水热法制得的一种结晶不完善的过渡态氧化铝水合物。
产品用途:催化剂载体的前驱体,用于石油炼制(如催化裂化催化剂)、汽车尾气净化催化剂等。也用于锂电隔膜涂层。
沸石分子筛(Zeolite)
催化裂化催化剂:石油工业的核心材料。
吸附剂与干燥剂:用于分离空气、净化气体。
离子交换剂:用于洗涤剂中的软水剂。
生产工艺:高纯氢氧化铝提供铝源,与硅源、碱、模板剂等在水热条件下晶化合成。
产品用途:
总结表格
目标产品 | 主要化学反应 | 产品的主要用途 | 对原料氢氧化铝的要求 |
---|---|---|---|
聚合氯化铝 (PAC) | Al(OH)₃ + HCl → | 饮用水/污水处理絮凝剂 | 高纯度、低杂质(尤其是铁、重金属) |
硫酸铝 | 2Al(OH)₃ + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O | 造纸施胶剂、水处理絮凝剂 | 纯度要求适中 |
铝酸钠 | Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O | 水处理助凝剂、水泥速凝剂 | 反应活性高 |
无水氯化铝 | 2Al(OH)₃ + 3Cl₂ → 2AlCl₃ + 3H₂O (高温) | 石油化工催化剂(傅-克反应) | 纯度要求高 |
氟化铝 | Al(OH)₃ + 3HF → AlF₃ + 3H₂O | 电解铝助熔剂 | 纯度要求高 |
活性氧化铝 | 2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O (低温煅烧) | 干燥剂、吸附剂、催化剂载体 | 高纯度是制备高比表面积产品的关键 |
特种氧化铝 | 2Al(OH)₃ → α-Al₂O₃ + 3H₂O (高温煅烧) | 陶瓷、耐火材料、磨料 | 超高纯度、严格控制晶型和粒度 |
拟薄水铝石 | Al(OH)₃ → AlOOH + H₂O (控制分解) | 催化剂载体的前驱体 | 超高纯度、高白度、特定物化结构 |
沸石分子筛 | 提供Al源 | 石油催化裂化催化剂、吸附剂、洗涤剂 | 超高纯度 |
氢氧化铝作为基础化工原料,其下游产品链极其丰富,从大宗的水处理化学品到高附加值的催化新材料和电子陶瓷,都离不开它提供的纯净而反应活性良好的铝元素。