氧化铝助理工程师论文

氧化铝的生产过程是较为复杂的，要经过矿石磨制、溶出、沉降、分解、蒸发到焙烧几个步骤，才能最终得到氧化铝的成品，这里的每一道工序和作业都离不开消耗大量的电能。以下是小编整理的氧化铝助理工程师论文，欢迎阅读。

氧化铝，又称三氧化二铝，它是铝和氧的化合物，故通常又把它称为“铝氧”，而在矿业、制陶业和材料科学上则俗称为矾土。它是一种难溶于水的、白色的无定形粉末，无臭，无味，质地非常硬，易吸潮，故需密封干燥保存。三氧化二铝是两性氧化物，能溶于无机酸和碱性溶液中，几乎不溶于水和非极性有机溶剂中，其相对密度为（d204）4.0，熔点约为2022℃。氧化铝来自铝土矿，铝土矿是铝在自然界存在的主要矿物，将其粉碎后用高温NaOH溶液浸渍，获得偏铝酸钠溶液，再过滤去掉残渣，将滤液降温并加入Al（OH）3晶体，经长时间搅拌之后，铝酸钠溶液会分解析出Al（OH）3沉淀，将沉淀分离出来洗净，再在950~1200℃的温度下煅烧，即得到α型氧化铝粉末，母液可循环利用。此法是由奥地利科学家拜耳（K．J．Bayer）在1888年发明的，时至今日仍是工业生产氧化铝的主要方法，常称作“拜耳法”。目前，世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产量的90%以上。

作为一个地大物博的国家，我国具有较丰富的铝土矿资源，迄今已探明保守储量为23亿吨，位居世界第四位，具备了发展氧化铝工业的资源条件。据2022年以来的不完全统计，国内已公布的氧化铝投资项目有26个，测算总规模达1604.1万吨。即使不考虑利用国外铝土矿资源和到海外投资办厂的项目，总规模也达到了2814.1万吨。2022年底，中铝公司氧化铝生产量为952万吨。除目前已公布在建的氧化铝规模外，全国还有拟建氧化铝总规模1992万吨，已经接近国外所有拟建（扩建）氧化铝项目的总和。目前我国氧化铝企业有40多家，已建和在建产量能达到4350多万吨/年，其中处理国内铝土矿的产量为3250万吨/年。2022年我国氧化铝产量为2896万吨，是世界上第一大氧化铝生产国。

1、氧化铝的种类和应用

1.1 α型氧化铝

在α型氧化铝的晶格中，氧离子为六方紧密堆积，铝离子则对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心，由于其晶格能很大，故熔点、沸点都很高。它不溶于水和酸，是制备金属铝的基本原料；也用于制备各种耐火砖、耐火管、耐火坩埚和耐高温实验仪器；还可用作研磨剂、阻燃剂、填充剂等；还能用于生产现代大规模集成电路的板基[1-4]。另外，高纯度的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和人造蓝宝石的原料，因为不同的杂质而呈现不同的颜色。如：无色透明的称作白玉，含微量三价铬的显红色的称作红宝石，含二价铁、三价铁或四价钛的显蓝色的称作蓝宝石，含少量Fe3O4的显暗灰色、暗黑色的称作刚玉粉。其中，人造红宝石单晶体可作为制激光器的材料。

1.2 β型氧化铝

β型氧化铝具有离子传导能力（允许Na通过），故可以β-铝矾土为电解质制成Na-S蓄电池。由于这种蓄电池单位重量的蓄电量很大，能进行大电流放电，所以具有广阔的应用前景。这种电池负极为熔融Na，正极为多硫化钠，电解质为β-铝矾土（Na+导体）。此蓄电池使用温度范围可达620~680K，且蓄电量为铅蓄电池蓄电量的3~5倍。原来的锂离子充电电池没有防止内部短路的方法，一是在生产过程中通过管理避免混入异物，二是在出厂前对产品进行检查，确认内部是否存在短路。而且随着锂离子充电电池容量不断提高，内部蓄积能量越来越大，内部短路的危险性也越来越大。然而，在锂电池负板表面生成氧化铝绝缘层，即使不慎混入铁粉或镍粉等导电性异物，在电池隔板上形成开孔，异物导致短路的区域也不会增大，从而避免了异常发热。其特点是即使电池隔板因发热熔化，但因为整个负极有一层耐热温度高达1000℃以上的绝缘层氧化铝，因此电极之间也不会短路。另外，用β型氧化铝陶瓷做电解食盐水的隔膜生产的烧碱，有产品纯度高、公害小的优点[5-7]。

1.3 γ型氧化铝

γ型氧化铝是Al（OH）3在140~150℃的低温环境下脱水制得的，工业上也叫做活性氧化铝或铝胶。γ型氧化铝结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积，铝离子则不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙中。γ型氧化铝不溶于水，但能溶于强酸或强碱溶液，将其加热到1200℃就全部转化为α型氧化铝。γ型氧化铝是一种多孔性材料，每克γ型氧化铝的内表面积高达数百平方米，故活性高，吸附能力强。其工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒，耐压性能好，在石油炼制和石油化工中常用作吸附剂、催化剂和催化剂载体；在工业上用于变压器油、透平油的脱酸剂，还可用于色层分析；在实验室里是中性的强干燥剂，其干燥能力不亚于P2O5，使用后在175℃以下加热6~8h还能再生，故可重复使用[8，9]。

2、氧化铝工业的投资风险与防范措施

当今，能源价格不断攀升，降低控制生产成本的电费，确保铝产品生产的价格竞争力，成为世界各大铝业公司的关注焦点，他们已经开始把建设铝业生产基地的目光纷纷转向电价低廉的中东和非洲地区。从国内政策方面分析，国家产业政策将铝行业定位在满足国内需求上，且在政策上对高精尖产品和低技术含量产品将会有所区别。所以，上下游铝企业根据行业所出现的政策性和结构性拐点，应着眼于国内的内销市场，扩大铝在国内市场的应用领域，提高铝应用的附加值，提升其技术含量。另外，铝生产企业应该多关注相关行业和下游行业的发展动向，特别是要掌握交通运输、包装、电力、建筑、家电等行业的发展趋势，同时还应加大技术投入和科技攻关。由此可见，氧化铝工业的快速发展已不同于以往的低水平重复建设，而是向大规模、高水平发展，优化了产业结构，极大地提升了我国氧化铝工业的整体水平和竞争力。

2.1 氧化铝工业的投资风险

2.1.1 氧化铝的生产工艺技术比较复杂：通常情况下，项目从设计、开工到生产成品大概需要2~3年左右的时间，生产成本高、投入高、风险较大。

2.1.2 现货氧化铝市场的价格时高时低、跌宕起伏：供求双方的信息不畅通，供需不对称，会进一步加剧氧化铝价格起伏不定的局势，进而影响氧化铝项目的投资收益。

2.1.3 需要许多专家和技术工人：在项目设计、开工、投产和日后的生产组织管理等方面，需要大量精通氧化铝工艺技术和具有实践经验的专家和技术工人，从而导致生产成本升高。

2.1.4 对资源和能源的依赖性逐渐增强：随着世界高科技的发展，对能源的需求远大于市场供应，国内外资源竞争日趋激烈，适合氧化铝工业发展的优质资源日渐稀缺，投资氧化铝工业必须还要考虑到项目的经济服务年限。

2.2 投资氧化铝工业的风险防范措施

2.2.1 根据资源保障程度控制氧化铝建设的总规模。氧化铝工业是资源、资金、技术密集型产业，由于生产过程中要产生许多的赤泥和尾矿（至今还没有比较好的处理办法将其添加到水泥原料中，故其只能用于工业），因此对环境的影响很大。而且铝土矿作为不可再生资源，其保障程度的高低直接制约着一个地区氧化铝工业的总量与生存周期。因此，各级政府和相关部门必须准确地把握氧化铝工业的发展形势、基本规律和资源与环境的制约状况，按照总量控制的要求，严格控制新建的氧化铝项目，坚决制止盲目发展和低水平的重复建设，努力实现氧化铝工业高水平发展与资源充分利用，优化生态环境。