Poudre de bauxiteapparaît blanc ou gris clair, vert clair ou rouge clair en raison des impuretés. Lustre de verre, clivage de la surface de la surface. Transparent à semi-transparent. Très complet. La dureté varie de 2,5 à 3,5. La densité relative varie de 2,30 à 2,43. Ça sent la boue. Incroyable sous un film polarisant. En fait, il fait référence au terme général pour les minerais qui peuvent être utilisés dans l'industrie, principalement composés d'aimants longs et de feldspath. La bauxite est la meilleure matière première pour la production d'aluminium et également le domaine d'application le plus important. Sa consommation représente plus de 90% de la production totale de bauxite mondiale. Les zones d'application comprennent des métaux et des non-métaux. C'est la meilleure matière première pour produire de l'aluminium et également le champ d'application le plus important. Sa consommation représente plus de 90% de la production totale de bauxite mondiale. La bauxite représente une petite proportion dans les applications non métalliques, mais est largement utilisée. Utilisé pour la défense nationale, l'aviation, l'automobile, l'électricité, les produits chimiques, les nécessités quotidiennes, etc.
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Formule chimique |
C2H4AL2O |
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Masse exacte |
98 |
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Poids moléculaire |
98 |
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m/z |
98 (100.0%), 99 (2.2%) |
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Analyse élémentaire |
C, 24,51; H, 4.11; Al, 55,06; O, 16.32 |
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Poudre de bauxiteest un terme général pour les minerais principalement composés d'alumine trihydrate, d'alumine douce monohydratée ou d'alumine dure monohydratée. En tant que ressource minérale stratégique indispensable dans le système industriel mondial, ses champs d'application couvrent deux dimensions: la fusion métallique et les matériaux non métalliques, et il occupe une position clé dans l'économie nationale et la construction de la défense.
1. Extraction de l'alumine et de la production électrolytique d'aluminium
La bauxite est la meilleure matière première pour extraire l'aluminium métallique, avec environ 76% de la bauxite mondiale utilisée dans ce domaine. Le processus d'extraction comprend deux étapes principales: l'extraction en alumine et la production électrolytique en aluminium
Extraction d'alumine (dominée par le processus Bayer)
Traitement des matières premières: la bauxite est grossièrement écrasée à 100-300 mm par un concasseur à mâchoire, puis finement écrasé à 10-50 mm par une combinaison d'un concasseur à cône / impact et un concasseur à impact. Enfin, il est broyé en une fine boue avec une proportion de 60 à 80% à -0,074 mm par un moulin à boule.
La lixiviation à haute pression: la suspension réagit avec l'hydroxyde de sodium à 230-260 degrés et 3-4MPA pour convertir l'alumine en solution d'aluminate de sodium, tout en ajoutant de la chaux pour inhiber la dissolution du silicium et réduire les impuretés.
Séparation de la boue rouge: Les impuretés contenant de la boue rouge telles que le fer et le titane sont séparées par des réservoirs et filtres de décantation, et le stockage anti-séparation est nécessaire pour prévenir la pollution.
Décomposition des graines: Après refroidissement, la liqueur mère est ajoutée avec des graines d'hydroxyde d'aluminium pour induire la décomposition de l'aluminate de sodium et la précipitation de l'hydroxyde d'aluminium.
Calcination: Aluminum hydroxide is calcined at a high temperature of 1200 ℃ to produce metallurgical grade alumina (α - Al ₂ O3 content>98%).
Processus alternatif: pour les minerais à haut silicium et de bas grade, la méthode de frittage de chaux alcaline obtient l'hydroxyde d'aluminium en mélangeant du carbonate de sodium et du calcaire pour le frittage, suivi de la lixiviation, du carbone et d'autres étapes, mais avec une consommation d'énergie plus élevée.
Production électrolytique en aluminium (procédé Hall Hertzsprung)
Structure des cellules électrolytiques: La cellule électrolytique prébatée de l'anode est l'équipement grand public, en utilisant la cryolite (na ∝ alf ₆) comme flux pour dissoudre l'alumine et l'ajout de fluorure d'aluminium pour ajuster le point de fusion à 940-980.
Réaction de l'électrode: l'aluminium liquide (Al ³ ⁺ +3 e ⁻ → al (l)) précipite à la cathode, et le bloc carbone de l'anode réagit avec les ions oxygène pour générer du dioxyde de carbone (2o ² ⁻ + c-4e ⁻ → co ₂ ↑), qui doit être remplacé régulièrement.
Réaction totale: 2AL ₂ O 3+3 C → 4AL +3 CO ₂ ↑, la consommation d'électricité par tonne d'aluminium est de 12500-14500kwh, avec des coûts d'électricité représentant plus de 40%.
Traitement de la protection de l'environnement: purification des gaz contenant du fluor par des méthodes sèches (adsorption d'alumine) ou humides (lavage alcalin) pour réduire les émissions de carbone (12-14 tonnes de CO ₂ par tonne d'aluminium).
2. Préparation en alliage en aluminium et applications haut de gamme
Le métal en aluminium est devenu le deuxième plus grand matériau métallique après l'acier en raison de sa faible densité (2,7 g / cm ³), une excellente conductivité électrique et thermique (35,5 × 10 ⁶ s / m) et une forte résistance à la corrosion
Dans le domaine de l'architecture, il représente plus de 25% de la consommation d'aluminium et est utilisé pour les cadres de porte et de fenêtre, les structures de mur-rideaux et les matériaux décoratifs. Par exemple, l'efficacité d'économie d'énergie des portes en alliage et des fenêtres en aluminium de pont cassé est augmentée de 30%.
Transport: La prise en compte de 35% de la consommation, l'utilisation de 1 kg d'aluminium dans la légèreté de voiture peut réduire le poids de 2,2 kg et la consommation de carburant de 7%; Les alliages de lithium en aluminium dans le champ aérospatial réduisent le poids des structures des avions de 10 à 15%.
Matériaux d'emballage: Comptabilité de 20% de la consommation, de l'épaisseur d'aluminium en aluminium peut être aussi faible que 0,006 mm, utilisé pour l'emballage alimentaire, l'emballage moche de l'humidité et la cigarette, avec un taux de recyclage de plus de 90%.
Électronique d'alimentation: la comptabilité de 15% de la consommation de lignes de transmission à haute tension utilise un fil de type boursier en aluminium (tel que le fil de type LGJ-240/30 avec une capacité de charge de courant de 610a), et l'efficacité de dissipation de chaleur des radiateurs de la station de base 5G est améliorée de 40% à l'aide de profils d'aluminium.
Champ non métallique: source de matériaux multifonctionnels
1. Matériaux réfractaires: la pierre angulaire de l'industrie à haute température
High alumina alumina clinker (Al ₂ O Ⅲ content>60%) a une réfractarité de 1780 degrés, une forte stabilité chimique et est largement utilisé dans:
Métallurgie en acier: représentant 60% de la consommation réfractaire des matériaux, utilisé pour la doublure du haut fourneau, les wagons-citernes et la louche intermédiaire de coulée continue, avec une durée de vie de plus de 2 ans.
Filage de ciment: des briques d'alumine élevées sont utilisées dans la zone de transition du four rotatif, ce qui améliore la résistance aux chocs thermiques de 50% et réduit la consommation d'énergie par tonne de ciment de 3%.
Feuille de fusion en verre: La paroi de la piscine de fournaise de combustion d'oxygène est faite de briques de zircone coconnue fusionnées (contenant 50% d'Al ₂ O3), ce qui augmente la résistance à la corrosion de trois fois.
Fibre de silicate en aluminium: Fabriqué par la fusion et le soufflage dans un four à arc électrique à 2000-2200 degré, avec une conductivité thermique de 0,03-0,06W / (M · K), utilisé pour les systèmes de protection thermique des engins spatiaux.
3. Produits chimiques: le cœur de la catalyse industrielle et de la protection de l'environnement
Alumine activée: surface spécifique 300 à 500 m ² / g, utilisée pour:
Le support du catalyseur de fissuration pétrolière (comme le tamis moléculaire ZSM-5) peut augmenter le rendement en essence de 8%.
Élimination du fluorure de l'eau potable (capacité d'adsorption de 1,5 mg / g), avec une teneur en fluorure d'effluent<1.0mg/L.
Séchage d'huile de transformateur (teneur en humidité<10ppm) increases insulation strength by 50%.
Composés en aluminium:
Le sulfate d'aluminium (AL ₂ (donc ₄) ∝) est utilisé pour le dimensionnement du papier (améliorant la résistance à l'eau en papier), avec une consommation de 15 kg par tonne de papier.
Le chlorure de polyaluminum (PAC) est utilisé pour le traitement des eaux usées (taux d'élimination de la DCO de 60 à 90%), avec une dose réduite de 30% par rapport aux sels d'aluminium traditionnels.
Poudre de bauxite(ALCL3) En tant que catalyseur de la réaction de l'artisanat de Friedel, peut augmenter le rendement des intermédiaires de colorant synthétisées (comme Disperse Red 3B) de 15%.
2. Matériaux de broyage: outils pointus pour l'usinage de précision
Après le broyage ultrafine (D50<5 μ m), bauxite clinker is used for:
Fabrication de roues de meulage: roue de broyage en corundum brun (teneur en al ₂ o ∝ 95%) est utilisée pour les bandoulines de moteur automobile, avec une précision d'usinage de RA0,4 μm.
Poudre de polissage: Micro Powder en alumine à haute pureté (taille des particules 1-3 μm) est utilisée pour polir les lentilles optiques, réduisant la rugosité de surface à λ / 10 (λ =632.8 nm).
Nettoyage de sable: recyclage des résidus de bauxite pour préparer les supports de sable, réduisant les coûts de 40%, adaptés à l'élimination de la rouille des navires (grade SA2,5).
4. Céramique et verre: la fusion de la structure et de la fonction
Industrie de la céramique:
High alumina porcelain (with Al ₂ O3 content of 75-90%) is used to manufacture spark plugs (with heat shock resistance>800 degrés), avec une durée de vie de plus de 100 000 kilomètres.
99 La céramique (avec une teneur en AL ₂ O3 supérieure ou égale à 99%) est utilisée pour les substrats de circuits intégrés, avec un coefficient de détente thermique de 7,2 × 10 ⁻⁶ / degré et une compatibilité élevée avec les puces de silicium.
Industrie du verre:
L'ajout de 3 à 5% AL ₂ O3 peut augmenter le point de fusion du verre (de 1450 degrés à 1550 degrés) et est utilisé pour le verre de lampe de sodium à haute pression (résistance à la pression de 10MPA).
Le verre de silicate en aluminium (avec 20% de teneur en O3) est utilisé pour les plaques de couverture de téléphone mobile, avec une dureté MOHS de 7 et une augmentation de 3 fois de la résistance aux rayures.
5. Ciment and Building Materials: Soutien infrastructure
Ciment élevé d'alumine (teneur en al ₂ O3 40 à 75%):
L'intensité de 3 jours atteint 50 MPA et est utilisée pour les projets de réparation d'urgence (tels que la réparation des routes dans les zones frappées de tremblements de terre), réduisant la période de construction de 70%.
Résistant à la corrosion du sulfate (avec une perte de résistance inférieure à 10% après le trempage dans une solution de 5% NA ₂ SO ₄ pendant 1 an), adapté aux fondations des équipements chimiques.
Ciment en aluminate:
Used in combination with Portland cement to prepare self leveling mortar (flowability>220mm), with a 24-hour compressive strength>20MPA.
1. Nouveaux matériaux énergétiques
Batterie au lithium ion:
Le papier d'aluminium sert de collecteur de courant d'électrode positif (épaisseur 12 μm), représentant 5 à 8% du poids de la batterie. L'augmentation de la conductivité de 10% peut réduire la résistance interne de 15%.
La technologie d'extraction au lithium de bauxite (comme la méthode d'adsorption) atteint un taux de récupération de lithium de 85% et est utilisée pour la production de carbonate de lithium de grade de batterie électrique.
Stockage et transport d'énergie d'hydrogène:
Les alliages à base d'aluminium (comme ALH3) ont une densité de stockage d'hydrogène allant jusqu'à 10WT% et sont utilisés dans les systèmes d'hydrogène de voiture (pression 35 MPa), augmentant la plage de 40%.
2. Matériaux respectueux de l'environnement
Adsorbant:
La bauxite modifiée a une capacité d'adsorption de 50 mg / g pour les ions de métaux lourds tels que Pb ² ⁺ et CD ² ⁺, réduisant le coût du traitement des eaux usées de 30%.
Les catalyseurs à base de bauxite (tels que Fe / Al ₂ O3) sont utilisés pour l'oxydation catalytique des COV, avec un taux de conversion supérieur à 95% et une fenêtre de température élargie à 200 à 400 degrés.
Carrier du catalyseur:
La bauxite dérivée - Al ₂ O3 est utilisée pour la purification de l'échappement automobile (telles que les catalyseurs SCR), avec une efficacité de conversion NOx supérieure à 90% et une résistance à l'empoisonnement au soufre a augmenté de 2 fois.
3. 3 d Matériaux d'impression
Suspension en céramique:
La pâte de céramique à haute alumine (avec une teneur solide de 70%) est utilisée pour la sécheresse photo d'impression 3D, avec une précision de moulage de ± 0,1 mm, et est utilisée pour la préparation de revêtements à barrière thermique pour les lames d'aviation.
Poudre métallique:
La poudre d'aluminium d'aérosol (d 50=20 μm) est utilisée pour la fusion au laser sélective (SLM), avec une densité de plus de 99,5% et une résistance à la traction de 380MPA.
L'invention concerne une méthode de préparation du minerai d'amende raffiné à partir depoudre de bauxite. Les étapes suivantes sont incluses:
(1) minerai de bauxite sec pour réduire sa teneur en humidité inférieure à 5% pour obtenir du minerai de bosse sec;
(2) broyer le minerai de bosse sec obtenu à l'étape (1) pour faire en sorte que la finesse du minerai atteigne 100 μm représente 70% ~ 80%, et le minerai amende brut est obtenu;
(3) Le minerai amende brut obtenu à l'étape (2) est préchauffé dans un système à basse température de 300 à 400 degrés et calciné dans un système de température moyenne à haute hauteur de 600 à 950 degrés afin d'éliminer l'eau, le soufre et le carbone organique du minerai amende brut pour obtenir du minerai fin fin. Le processus de préparation de l'invention est simple, facile à utiliser et à gérer, et peut éliminer rapidement et de manière synchrone diverses impuretés dans le minerai, afin d'améliorer la qualité du produit du minerai.
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