Прегледи: 222 Автор: Време за публикуване на езерото: 2025-05-10 Произход: Сайт
Меню за съдържание
● Въведение в алуминиевия оксид
● Естествено появяване на алуминиев оксид
>> 1. Алуминиев оксид в земната кора
>>> Корунд: Чистата кристална форма
>>> Други минерали
>> 2. Географско разпределение на алуминиевия оксид
>>> Основни депозити на боксит
>>> Корунд депозити
>> 3. Алуминиев оксид върху повърхността на алуминиевия метал
● Промишлени източници и производство на алуминиев оксид
>> 2. Синтер и алтернативни методи
● Алуминиев оксид в ежедневието и технологиите
>> 1. Абразиви и инструменти за рязане
>> 3. Електроника и полупроводници
>> 4. Медицински и стоматологични приложения
>> 5. Катализатори и химическа обработка
● Алуминиев оксид в околната среда
>> 2. Вода
>> 3. въздух
● Алуминиев оксид в скъпоценни камъни и минерали
>> 2. Емери
>> 3. Синтетични скъпоценни камъни
● Алуминиев оксид в промишлени странични продукти и отпадъци
>> 1. Къде се среща най -често алуминиевият оксид в природата?
>> 2. Как се извлича алуминиев оксид за промишлена употреба?
>> 3. Алуминиевият метал винаги има ли оксиден слой?
>> 4. Кои са основните приложения на алуминиевия оксид?
>> 5. Има ли скъпоценни камъни, направени от алуминиев оксид?
Алуминиевият оксид (al₂o₃), известен още като алуминий, е основно съединение в земната геология и крайъгълен камък на съвременната индустрия. Присъствието му е дълбоко вплетено в тъканта на нашата планета, от коричката под краката ни до скъпоценните камъни, украсяващи бижута. Разбирането къде се намира алуминиевият оксид не само разкрива произхода на много ежедневни материали, но също така дава представа за процесите, които оформят нашия свят и водят до глобални индустрии. Тази цялостна статия изследва естествените и индустриални източници на Алуминиевият оксид , появата му в минералите и рудите, ролята му в околната среда и значението му за човешките технологии.
Алуминиевият оксид е бяло, кристално съединение, съставено от алуминий и кислородни атоми. Той е известен със своята изключителна твърдост, термична стабилност и химическа устойчивост, което я прави безценна в приложения, вариращи от абразиви и керамика до електроника, медицински изделия и химическа обработка.
Алуминият е третият най -разпространен елемент в земната кора, но рядко се среща като чист метал. Вместо това се среща почти изключително в комбинация с кислород и други елементи, образувайки различни минерали. Най -важният от тях е алуминиевият оксид.
- Бокситът е основният източник на алуминиев оксид в света. Това е утаечна скала, съставена главно от алуминиеви хидроксидни минерали като Gibbsite (Al (OH) ₃), Boehmite (γ-Alo (OH)) и Diaspore (α-Alo (OH)). Настъпва се боксит се образува в тропически и субтропични региони, където възниква интензивно изветряне на богати на алуминий скали (като богати на фелдшпат магматични и метаморфни скали).
- Тъй като тези скали времето, алуминият остава като неразтворими минерали, докато други елементи се излугват. В продължение на милиони години този процес концентрира алуминиеви хидроксиди, образувайки отлагания на боксит.
- Корундумът (α-алуминиев оксид) е най-стабилната и често срещана естествено срещаща се кристална форма на алуминиев оксид. Той се намира в метаморфни и магматични скали и се отличава със своята изключителна твърдост (Mohs 9).
- Корундумът с качество на скъпоценния камък е основата на рубини и сапфири, като техните цветове са в резултат на следи от примеси като хром, желязо или титан.
- Emery е скала, която съдържа корунд, смесен с магнетит, шпинел и други минерали. Той се добива като абразив.
- Каолин и други глини често съдържат хидратирани форми на алуминиев оксид.
- Австралия: Най -големият производител на боксити в света, с огромни депозити в Куинсланд и Западна Австралия.
- Гвинея (Западна Африка): притежава някои от най-богатите и най-богатите запаси от боксити в света.
- Бразилия: Основни депозити в басейна на Амазонка.
- Ямайка: Обширен добив на боксити от 50 -те години.
- Китай, Индия, Русия: значителни ресурси и производство на боксити.
- Съединени щати: Исторически добив на боксити в Арканзас, Алабама, Джорджия и Вирджиния.
- Мианмар, Шри Ланка, Мадагаскар и Тайланд: Известни с рубини и сапфири за скъпоценни камъни.
- Монтана (САЩ): Забележително за сапфирови депозити.
- Индия: Източник както на индустриалния, така и на скъпоценния корунд.
Всеки път, когато алуминиевият метал е изложен на въздух, той бързо образува тънък, невидим слой от алуминиев оксид. Този пасивационен слой е дебел само с няколко нанометра, но е изключително твърд и химически устойчив, предпазвайки основния метал от по -нататъшна корозия. Това явление възниква на всички алуминиеви повърхности, независимо дали е в природата или в произведените продукти.
По -голямата част от алуминиевия оксид, използван в индустрията, се извлича от боксит, използвайки процеса на Bayer:
1. Раздробяване и смилане: Рудата на боксита се смила на фин прах.
2. Храносмилане: Прахът се смесва с горещ, концентриран натриев хидроксид, разтваряйки алуминиевите хидроксидни минерали.
3. Изясняване: Неразтворимите примеси се филтрират.
4. Утаяване: Алуминиевият хидроксид се утаява чрез охлаждане и засяване.
5. Калциниране: Хидроксидът се нагрява до над 1000 ° С, карайки вода и се получава чист алуминиев оксид.
- Процес на синтероване: Използва се за боксити с високо съдържание на силициев диоксид или за производство на специални алуминии. Бокситът се смесва с добавки и се нагрява до високи температури, след това се излугва и калцинира, за да образува алуминий.
- Слетен алуминиев оксид: Алуминиевият оксид с висока чист се разтопява и бързо се охлажда, за да образува твърд, кристален материал, използван при абразиви.
- Химическо отлагане на пари (CVD): произвежда тънки филми от алуминиев оксид за електроника и оптика.
Твърдостта на алуминиевия оксид го прави идеален за шкурка, шлифовъчни колела и режещи инструменти, използвани за полиране, покритие на повърхността и отстраняване на материали.
Алуминиевата керамика се използва в облицовките на пещ, изолацията на пещта и усъвършенстваната структурна керамика поради тяхната топлинна устойчивост и механична якост.
Алуминиевият оксид е основен електрически изолатор и субстрат за микрочипове, платки и кондензаторни диелектрици.
Биосъвместимостта на Alumina позволява използването му в зъбни импланти, изкуствени стави и други медицински изделия.
Алуминиевият оксид служи като катализатор или катализаторна опора при нефтохимични рафиниране и химични реакции.
Използва се в устойчиви на надраскване покрития за стъкло, оптика и защитни покрития за метали.
Алуминиевият оксид е основен компонент на почвата, особено в тропически и субтропични региони, където интензивното изветряне води до образуването на латерит почви, богати на боксити и глинени минерали.
Следи количества частици от алуминиев оксид могат да се намерят окачени в естествени води, особено в близост до минни или ерозионни места.
В атмосферата може да има фин алуминиев оксид прах в близост до добив, рафиниране или абразивни производствени съоръжения.
И двете са сортове корунд (al₂o₃), оцветени от микроелементи. Рубините са червени поради хром, докато сапфирите могат да бъдат сини, жълти, зелени или други цветове в зависимост от примесите.
Естествена абразивна скала, съдържаща корунд, използвана за пясъчници и шлифовъчни колела.
Лабораторни рубини и сапфири се правят чрез кристализиране на чист алуминиев оксид с контролирани примеси.
- Червена кал: страничен продукт от процеса на Байер, съдържащ остатъчен алуминиев оксид, железни оксиди и други минерали.
- Прекараните абразиви: Използваният алуминиев оксид от пясъчно блокиране или смилане често се рециклира или изхвърля като промишлени отпадъци.
Алуминиевият оксид се намира в голямо разнообразие от естествени и промишлени условия. В природата се среща в боксит, основната руда на алуминия, както и в кристалния минерален корунд, който образува рубини и сапфири. Той присъства и като тънък, защитен слой върху всички изложени алуминиеви метали. Промишлено алуминиевият оксид се произвежда от боксит през процеса на Bayer и се използва в безброй приложения, от абразиви и керамика до електроника и медицински изделия. Неговото изобилие, издръжливост и гъвкавост правят алуминиевия оксид наистина съществен материал както за земята, така и за съвременната цивилизация.
Алуминиевият оксид се намира най -често в руда на боксит и като минерален корунд, който включва скъпоценни камъни като рубин и сапфир.
Той се извлича предимно от боксит с помощта на процеса на Bayer, който включва разтваряне на алуминиеви хидроксидни минерали и след това ги калцинира, за да се получи чист алуминиев оксид.
Да, алуминиевият метал бързо образува тънък, защитен слой от алуминиев оксид, когато е изложен на въздух, което предотвратява допълнителна корозия.
Използва се при абразиви, керамика, електроника, медицински импланти, катализатори и като защитно покритие за метали.
Да, и Ruby, и Sapphire са форми на качеството на скъпоценни камъни на корунд, който е чист кристален алуминиев оксид, оцветен от следи примеси.
