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鋁的基本知識:密度、結構、化學成分及應用

來源:中鋁網  作者:*  日期:2010-9-19
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 鋁是一種輕金屬,其化合物在自然界中分布極廣,鋁在地殼中的含量僅次于氧和硅。

  鋁土礦礦石含有鎵、釩、鈮、鉭、鈦、鈰及放射性元素等有用組分,這些有價值的伴生組分可綜合回收。而礦石中的硫、CO2MgOP2O5則是有害組分,有利于鋁的冶煉回收。

  鋁土礦礦石根據其所含的主要含鋁礦物分為:三水鋁石型、一水軟鋁石型和一水硬鋁石型。國外鋁土礦礦石主要是三水鋁石型,次為一水軟鋁石型,而一水硬鋁石型鋁土礦極少。但我國則主要是一水硬鋁石型鋁土礦,三水鋁石型鋁土礦極少。

  國外的三水鋁石型鋁土礦具高鋁、低硅、高鐵的特點,礦石質量好,適合耗能低的拜耳法處理。國的一水硬鋁石型鋁土礦,總體特征是高鋁、高硅、低硫低鐵、中低鋁硅比,礦石質量差,加工難度大,氧化鋁生產多用耗能高的聯合法。

  鋁的制取包括由礦石生產氧化鋁,再由氧化鋁生產金屬鋁兩大部分。氧化鋁生產方法主要有拜耳法、堿石灰燒結法、拜耳-燒結聯合法等。金屬鋁的生產方法主要是冰晶石-氧化鋁融鹽電解法。

  鋁的應用

  鋁的主要應用形態是鋁合金而不是純鋁金屬。這是因為將鋁配制成鋁合金后,可以明顯改善其性能,如提高強度耐腐蝕性等。根據成形方法的不同,可將鋁合金分為鑄造鋁合金變形鋁合金鑄造鋁合金是用鑄造的方法生產的鑄件,變形鋁合金是用壓力加工方法生產的板、帶、箔材和管、棒、型、線材等。

  由于鋁具有優良的性能,鋁在國民經濟各行業和國防工業中得到廣泛的應用。鋁作為輕型結構材料,重量輕、強度大,海、陸、空各種運載工具,特別是飛機、導彈、火箭、人造地球衛星等,均使用大量的鋁,一架超音速飛機的用鋁量占其自身重量的70%一枚導彈用鋁量占其總重量的10%以上;用鋁和鋁合金制造的各種車輛,可以減少能耗,其所節省的能量遠遠逾越煉鋁時所消耗的能量;建筑工業中用鋁合金做房屋的門窗及結構材料;電力輸送方面,鋁的用量居首位,90%高壓電導線是用鋁制作的食品工業,從儲槽到罐頭盒,以至飲料容器大多用鋁制成;鋁粉可做難熔金屬(如鉬等)還原劑和做煉鋼中的脫氧劑,日常生活中所用的鍋、盆等大多由鋁制成。

  鋁的化合物如氫氧化鋁可用來制備鋁鹽、吸附劑、媒染劑和離子交換劑,也可作為瓷釉、耐火資料等的原料,醫藥上有中和胃酸和治療潰瘍的作用;無水氯化鋁是石油工業和有機合成中常用的催化劑;六水合氯化鋁可用于制備除臭劑、平安消毒劑;六氟合鋁酸鈉(即冰晶石)農業上常用作殺蟲劑;磷化鋁遇潮濕或酸放出劇毒的磷化氫氣體,可毒死害蟲,農業上用作谷倉殺蟲的熏蒸劑;硅酸鋁常用于制造玻璃、陶瓷、油漆的顏料以及油漆、橡膠塑料填料。近些年來,人們又開發了一些新的含鋁化合物,如用作復合木地板耐磨層的三氧化二鋁,還有烷基鋁、納米氧化鋁等。隨著科學的發展,人們將會更多更好地利用鋁及化合物造福人類。

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