工业上如何制作氢氧化铝

‘壹’ 工业上如何制取 氢氧化铝

可溶性铝盐溶于水后，调节PH值为4~5,。铝以氢氧化铝的形式析出，过滤洗涤，干燥，粉碎，包装即可。

‘贰’ 工业炼铝的流程

工业上炼铝主要包括氧化铝制取和铝电解两步。
氧化铝制取有烧结法和拜耳法两种。
拜耳法流程：铝土矿——苟性碱压煮——铝酸钠溶液净制——晶种分解——氢氧化铝煅烧（得到氧化铝）。
烧结法流程：铝土矿——加碱烧结——烧结矿浸出——溶液脱硅（净制）——铝酸钠溶液碳分——氢氧化铝煅烧（得到氧化铝）。
氧化铝在熔融盐电解槽中电解，得到金属铝液，用真空抬包抽出铸锭——铝锭。

‘叁’ 工业和实验室氢氧化铝方程式!

工业氢氧化铝是以铝土矿为原料：

Al₂O₃+ 2NaOH =2 NaAlO₂ + H2O

2NaAlO₂+ CO₂ + 3H₂O = 2Al(OH)₃+ Na₂CO₃

实验室氢氧化铝方程式

AlCl3 + 3NH₃H₂O = Al(OH)₃ + 3NH₄Cl

注意：

由于Al(OH)3要溶于强碱所以在这里用氨水而不用氢氧化钠

Al(OH)₃ + NaOH = NaAlO₂ +2H₂O

(3)工业上如何制作氢氧化铝扩展阅读：

氢氧化铝是用量最大和应用最广的无机阻燃添加剂。氢氧化铝作为阻燃剂不仅能阻燃，而且可以防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体，因此，获得较广泛的应用，使用量也在逐年增加。

使用范围：热固性塑料、热塑性塑料、合成橡胶、涂料及建材等行业。同时，氢氧化铝也是电解铝行业所必需氟化铝的基础原料，在该行业氢氧化铝也是得到非常广泛应用。

氢氧化铝属两性氢氧化物。由于其存在两种电离形式，既是弱酸，可以有酸式化学式H₃AlO₃，又是弱碱，可以有碱式化学式Al(OH)₃。氢氧化铝具有两性，既能与酸反应又能与碱反应。

氢氧化铝的酸性在于它是路易斯酸可以加合OH-，从而体现碱性。Al(OH)₃由于两种电离的存在，可以产生两种盐：铝盐和偏铝酸盐。

‘肆’ 氢氧化铝的制备方法

实验室制法
化学方程式：2Al+3H2SO4（稀）=Al2(SO4）3+3H2↑
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
Al2(SO4）3+6Na[Al(OH)4]+12H2O=8Al(OH)3↓+3Na2(SO4）或
Al2(SO4）3+6NH3.H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4）2SO4
离子方程式：2Al+6H+=2Al3++3H2↑
2Al3++2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
Al3++3[Al(OH)4]-+6H2O=4Al(OH)3↓
或Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
①Al(OH)3是两性氢氧化物，在常温下它既能与强酸，又能与强碱反应：
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4] Al(OH)3+OH－=[Al(OH)4]－
②Al(OH)3受热易分解成Al2O3：2Al(OH)3==Al2O3+3H2O（规律：不溶性碱受热均会分解）
③Al(OH)3的制备：
a、可溶性铝盐和氨水反应来制备Al(OH)3
AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl
Al2(SO4）3+6NH3·H2O=2 Al(OH)3↓+3(NH4）2SO4（Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+）
因为强碱（如NaOH）易与Al(OH)3反应，所以实验室不用强碱制备Al(OH)3，而用氨水
b、四羟基合铝酸钠与过量二氧化碳反应
Na[Al(OH)4]+CO2(过）=NaHCO3+Al(OH)3↓
过量的二氧化碳不与氢氧化铝反应，保证[Al(OH)4]-全部生成氢氧化铝
工业生产
拜耳法
系奥地利拜耳（K.J.Bayer）于 1888年发明。其原理是用苛性钠（NaOH）溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝，得到铝酸钠溶液。溶液与残渣（赤泥）分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种，经长时间搅拌，铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净，并在950～1200℃温度下煅烧，便得氧化铝成品。析出氢氧化铝后的溶液称为母液，蒸发浓缩后循环使用。由于三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石的结晶构造不同，它们在苛性钠溶液中的溶解性能有很大差异，所以要提供不同的溶出条件，主要是不同的溶出温度。三水铝石型铝土矿可在125～140℃下溶出，一水硬铝石型铝土矿则要在240～260℃并添加石灰（3～7%）的条件下溶出。现代拜耳法的主要进展在于：①设备的大型化和连续操作；②生产过程的自动化；③节省能量，例如高压强化溶出和流态化焙烧；④生产砂状氧化铝以满足铝电解和烟气干式净化的需要。拜耳法的工艺流程见图1。
拜耳法的优点主要是流程简单、投资省和能耗较低，最低者每吨氧化铝的能耗仅3×106千卡左右，碱耗一般为100公斤左右（以Na2CO3计）。
拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量，主要是矿石中的SiO2含量，通常以矿石的铝硅比，即矿石中的Al2O3与SiO2含量的重量比来表示。因为在拜耳法的溶出过程中，SiO2转变成方钠石型的水合铝硅酸钠（Na2O?Al2O3?1.7SiO2?nH2O），随同赤泥排出。矿石中每公斤SiO2大约要造成1公斤Al2O3和0.8公斤NaOH的损失。铝土矿的铝硅比越低，拜耳法的经济效果越差。直到70年代后期，拜耳法所处理的铝土矿的铝硅比均大于7～8。由于高品位三水铝石型铝土矿资源逐渐减少，如何利用其他类型的低品位铝矿资源和节能新工艺等问题，已是研究、开发的重要方向。
碱石灰烧结法
适用于处理高硅的铝土矿，将铝土矿、碳酸钠和石灰按一定比例混合配料，在回转窑内烧结成由铝酸钠（Na2O?Al2O3）、铁酸钠（Na2O?Fe2O3、原硅酸钙（2CaO?SiO2）和钛酸钠（CaO?TiO2组成的熟料。然后用稀碱溶液溶出熟料中的铝酸钠。此时铁酸钠水解得到的NaOH也进入溶液。如果溶出条件控制适当，原硅酸钙就不会大量地与铝酸钠溶液发生反应，而与钛酸钙、Fe2O3?H2O 等组成赤泥排出。溶出熟料得到的铝酸钠溶液经过专门的脱硅过程，SiO2O形成水合铝硅酸钠（称为钠硅渣）或水化石榴石3CaO?Al2O3?xSiO2?（6－2x)H2O沉淀（其中x≈0.1），而使溶液提纯。把CO2气体通入精制铝酸钠溶液，和加入晶种搅拌，得到氢氧化铝沉淀物和主要成分是碳酸钠的母液。氢氧化铝经煅烧成为氧化铝成品。水化石榴石中的Al2O3可以再用含Na2CO3母液提取回收。
碱石灰烧结法的主要化学反应如下：
烧结：
Al2O3+Na2CO3─→Na2O?Al2O3+CO2
Fe2O3+Na2CO3─→Na2O?Fe2O3+CO2
SiO2+2CaCO3─→2CaO?SiO2+2CO2
TiO2+CaCO3─→CaO?TiO2+CO2
熟料溶出：
Na2O?Al2O3+4H2O─→2NaAl(OH)4（溶解）
Na2O?Fe2O3+2H2O─→Fe2O3?H2O↓+2NaOH（水解）脱硅：
⒈7 Na2SiO3+2NaAl(OH)4─→Na2O?Al2O3?1.7SiO2?nH2O↓+3.4NaOH
3 Ca(OH)2+2NaAl(OH)4+x Na2SiO3─→ 3CaO?Al2O3?x SiO2?(6-2x)H2O↓+2(1+x)NaOH
分解：
2NaOH+CO2─→Na2CO3+H2O
NaAl(OH)4─→Al(OH)3↓+NaOH
中国碱石灰烧结法生产氧化铝的主要技术成就是：在熟料烧成中采用低碱比配方，在熟料溶出工艺中采用二段磨料和低分子比溶液，以抑制溶出时的副反应损失，使熟料中Na2O和Al2O3的溶出率分别达到94～96%和92～94%。Al2O3的总回收率约90%，每吨氧化铝的Na2CO3的消耗量约95公斤。碱石灰烧结法可以处理拜耳法不能经济地利用的低品位矿石，其铝硅比可低至3.5，且原料的综合利用较好，有其特色。
碱石灰烧结法的常用流程见图2
拜耳烧结联合
可充分发挥两法优点，取长补短，利用铝硅比较低的铝土矿，求得更好的经济效果。联合法有多种形式，均以拜耳法为主，而辅以烧结法。按联合法的目的和流程连接方式不同，又可分为串联法、并联法和混联法三种工艺流程。
① 串联法是用烧结法回收拜耳法赤泥中的Na2O和Al2O3，用于处理拜耳法不能经济利用的三水铝石型铝土矿。扩大了原料资源，减少碱耗，用较廉价的纯碱代替烧碱，而且Al2O3的回收率也较高。
② 并联法是拜耳法与烧结法平行作业，分别处理铝土矿，但烧结法只占总生产能力的10～15%，用烧结法流程转化产生的NaOH补充拜耳法流程中NaOH的消耗。
③ 混联法是前两种联合法的综合。此法中的烧结法除了处理拜耳法赤泥外，还处理一部分低品位矿石。
中国根据该国的铝矿资源特点，发展出多种氧化铝生产方法。50年代初就已用碱石灰烧结法处理铝硅比只有3.5的纯一水硬铝石型铝土矿，开创了具有特色的氧化铝生产体系。用中国的烧结法，可使Al2O3的总回收率达到90%；每吨氧化铝的碱耗（Na2CO3）约 90公斤；氧化铝的SiO2含量下降到0.02～0.04%；而且在50年代已经从流程中综合回收金属镓和利用赤泥生产水泥。60年代初建成了拜耳烧结混联法氧化铝厂，使Al2O3总回收率达到91%，每吨氧化铝的碱耗下降到60公斤，为高效率地处理较高品位的一水硬铝石型铝土矿开创了一条新路。中国在用单纯拜耳法处理高品位一水硬铝石型铝土矿方面也积累了不少经验。
根据物理特性的不同，电解用氧化铝可分为三类：砂状、粉状和中间状（表3）。
铝工业在研制和采用砂状氧化铝，因为这种氧化铝具有较高的活性，容易在冰晶石溶液中溶解，并且能够较好地吸收电解槽烟气中的氟化氢，有利于烟气净化。
炼铝用氧化铝的化学组成一般如下：
Al2O3>98.35%Fe2O30.01～0.04%
SiO20.01～0.04%TiO2<0.005%
ZnO0.003～0.02%CaO0.007～0.07%
Na2O0.3～0.65%V2O5<0.003%
P2O5<0.003%Cr2O3<0.002%
灼减0.2～1.5%
碳酸氢铵法
碳酸氢铵法为在硫酸铝溶液中，在搅拌下添加碱溶液，生成沉淀经洗涤、过滤、低温干燥后，经粉碎制得成品。也可将脱水后的糊状物直接作为产品。制备中溶液的浓度、温度、反应温度控制，干燥温度等影响产品质量。碳酸氢铵法将硫酸与铝粉或铝灰作用生成硫酸铝，再与碳酸氢铵进行复分解反应，制得氢氧化铝。其2Al(OH)3+3H2SO4→A12(SO4）3+6H2O+A12(SO4）3+6NH4HCO3→2AI(OH)3+3(NH4)2SO4+6CO2↑铝酸钠法烧碱与铝灰以2：1配比在100℃以上进行反应，制得铝酸钠溶液。硫酸与铝灰以1.25：1配比在110℃下反应，制得硫酸铝溶液。然后将铝酸钠溶液与硫酸铝溶液中和至pH6.5，生成氢氧化铝沉淀，经水洗、压滤，于70～80℃下干燥12h，再经粉碎，制得氢氧化铝成品。其A12O3+2NaOH→2NaAlO2+H2O+Al2O3+3H2SO4→A12(SO4）3+3H2O+6NaAIO2+A12(SO4)3+12H2O→8Al(OH)3↓+3Na2SO4回收法将回收的三氯化铝经水溶解、活性炭脱色及过滤除杂后，与碳酸钠反应生成氢氧化铝，再经过滤、洗涤、干燥，得氢氧化铝产品。其2AlCl3+3Na2CO3+3H2O→2AI(OH)3↓+6NaCl+3CO2↑

‘伍’ 如何制取氢氧化铝胶体

氢氧化铝胶体的制备
[原理]新制的氢氧化铝沉淀，在水中加热煮沸并搅拌，氢氧化铝沉淀就能发生胶溶作用，成为氢氧化铝溶胶。

制备氢氧化铝是用三氯化铝与氨水反应：

AlCl3＋3NH3·H2O=Al(OH)3＋3NH4Cl

[用品]

1HCl溶液。-试管、烧杯、漏斗、滤纸、玻璃棒、1%氯化铝、10%氨水、0.1mo·L

[操作]1．在一支试管中注入4mL1%氯化铝溶液，逐滴加入10%氨水，使其沉淀完全。

2．将沉淀上的清液倒出后，用蒸馏水洗涤沉淀几次，用倾析法把水除去，最后一次用过滤法使洗液与沉淀分离。

1HCl溶液，不断搅拌，即得氢氧化铝溶胶。-3．将沉淀转入盛有50mL蒸馏水的烧杯里，加热煮沸。加热过程中可往沉淀中滴加2~3滴0.1mol·L

[备注]1．煮沸氢氧化铝进行胶溶作用时，滴加的盐酸不能多，否则沉淀将全部溶解成溶液。

2．氢氧化铝沉淀不一定全部胶溶成胶体，沉淀上面的清液即为氢氧化铝的溶胶。

‘陆’ 氢氧化铝的五种制备方法是什么啊

【方案一】
1、先用 稀硫酸与铝屑反应，离子方程式：2Al+6H+==2Al3++3H2 ↑
2、再用NaOH溶液(或氨水)与所得溶液反应，离子方程式：Al3++3OH-== Al(OH)3↓
或: Al3++6NH3H2O== Al(OH)3↓+3NH4+

【方案二】
1、先将铝屑与浓NaOH溶液反应：2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑
2、再加入适量的稀硫酸（或CO2）：AlO2-+H++H2O== Al（OH）3 ↓
2AlO2-+3H2O+CO2==2Al（OH）3+CO32-

【方案三】
1、将两份铝屑,分别与稀硫酸、浓NaOH溶液反应： 2Al+6H+====2Al3++3H2 ↑
2Al+2OH-+2H2O===2AlO2-+3H2↑
2.然后，将得到的两种含铝的盐溶液混合：Al3++ 3AlO2-+6H2O=== 4Al（OH）3 ↓就知道3种,希望对你有帮助!

‘柒’ 工业上炼铝通常采用的方法

主要原理是霍尔-埃鲁铝电解法：以纯净的氧化铝为原料采用电解制铝 ，因纯净的氧化铝熔点高（约2045℃），很难熔化，所以工业上都用熔化的冰晶石(Na3AlF6)作熔剂,使氧化铝在1000℃左右溶解在液态的冰晶石中，成为冰晶石和氧化铝的熔融体，然后在电解槽中，用碳块作阴阳两极，进行电解。

全面介绍如下：
《铝的生产加工》
铝在生产过程中有四个环节构成一个完整的产业链：铝矿石开采－氧化铝制取－电解铝冶炼－铝加工生产。
一般而言，两吨铝矿石生产一吨氧化铝；两吨氧化铝生产一吨电解铝。
（一）氧化铝的生产方法
迄今为止，已经提出了很多从铝矿石或其它含铝原料中提取氧化铝的方法。由于技术和经济方面的原因，有些方法已被淘汰，有些还处于试验研究阶段。已提出的氧化铝生产方法可归纳为四类，即碱法、酸法、酸碱联合法与热法。目前用于大规模工业生产的只有碱法。

铝土矿是世界上最重要的铝矿资源，其次是明矾石、霞石、粘土等。目前世界氧化铝工业，除俄罗斯利用霞石生产部分氧化铝外，几乎世界上所有的氧化铝都是用铝土矿为原料生产的。

铝土矿是一种主要由三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石组成的矿石。到目前为止，我国可用于氧化铝生产的铝土矿资源全部为一水硬铝石型铝土矿。

铝土矿中氧化铝的含量变化很大，低的仅约30％，高的可达70％以上。铝土矿中所含的化学成分除氧化铝外，主要杂质是氧化硅、氧化铁和氧化钛。此外，还 含有少量或微量的钙和镁的碳酸盐、钾、钠、钒、铬、锌、磷、镓、钪、硫等元素的化合物及有机物等。其中镓在铝土矿中含量虽少，但在氧化铝生产过程中会逐渐 在循环母液中积累，从而可以有效地回收，成为生产镓的主要来源。

衡量铝土矿优劣的主要指标之一是铝土矿中氧化铝含量和氧化硅含量的比值，俗称铝硅比。

用碱法生产氧化铝时，是用碱（NaOH或Na2CO3）处理铝矿石，使矿石中的氧化铝转变成铝酸钠溶液。矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分的硅则成为不溶 解的化合物。将不溶解的残渣（赤泥）与溶液分离，经洗涤后弃去或进行综合处理，以回收其中的有用组分。纯净的铝酸钠溶液即可分解析出氢氧化铝，经分离、洗 涤后进行煅烧，便获得氧化铝产品。分解母液则循环使用来处理另一批矿石。碱法生产氧化铝有拜耳法、烧结法以及拜耳--烧结联合法等多种流程。 拜耳法是由奥地利化学家拜耳（K·J·Bayer）于1889～1892年发明的一种从铝土矿中提取氧化铝的方法。一百多年来在工艺技术方面已经有了 许多改进，但基本原理并未发生变化。为纪念拜耳这一伟大贡献，该方法一直沿用拜耳法这一名称。

拜耳法包括两个主要过程。首 先是在一定条件下氧化铝自铝土矿中的溶出（氧化铝工业习惯使用的术语，即浸出。以下同）过程，然后是氢氧化铝自过饱和的铝酸钠溶中水解析出的过程，这就是 拜耳提出的两项专利。拜耳法的实质就是以湿法冶金的方法，从铝土矿中提取氧化铝。在拜耳法氧化铝生产过程中，含硅矿物会引起Al2O3和Na2O的损失。

在拜耳法流程中，铝土矿经破碎后，和石灰、循环母液一起进入湿磨，制成合格矿浆。矿浆经预脱硅之后预热至溶出温度进行溶出。 溶出后的矿浆再经过自蒸发降温后进入稀释及赤泥（溶出后的固相残渣）的沉降分离工序。自蒸发过程产生的二次汽用于矿浆的前期预热。沉降分离后，赤泥经洗涤 进入赤泥堆场，而分离出的粗液（含有固体浮游物的铝酸钠溶液，以下同）送往叶滤。粗液通过叶滤除去绝大部分浮游物后称为精液。精液进入分解工序经晶种分解 得到氢氧化铝。分解出的氢氧化铝经分级和分离洗涤后，一部分作为晶种返回晶种分解工序，另一部分经焙烧得到氧化铝产品。晶种分解后分离出的分解母液经蒸发 返回溶出工序，形成闭路循环。氢氧化铝经焙烧后得到氧化铝。

不同类型的铝土矿所需要的溶出条件差别很大。三水铝石型铝土矿 在105℃的条件下就可以较好地溶出，一水软铝石型铝土矿在200℃的溶出温度下就可以有较快的溶出速度，而一水硬铝石型铝土矿必须在高于240℃的温度 下进行溶出，其典型的工业溶出温度为260℃。溶出时间不低于60分钟。

拜耳法用于处理高铝硅比的铝土矿，流程简单，产品 质量高，其经济效果远比其它方法为好。用于处理易溶出的三水铝石型铝土矿时，优点更是突出。目前，全世界生产的氧化铝和氢氧化铝，90%以上是用拜耳法生 产的。由于中国铝土矿资源的特殊性，目前中国大约50%的氧化铝是由拜耳法生产的。

将拜耳法和烧结法二者联合起来的流程称 之为联合法生产工艺流程。联合法又可分为并联联合法、串联联合法与混联联合法。采用什么方法生产氧化铝，主要是由铝土矿的品位（即矿石的铝硅比）来决定 的。从一般技术和经济的观点看，矿石铝硅比为3左右通常选用烧结法；铝硅比高于10的矿石可以采用拜耳法；当铝土矿的品位处于二者之间时，可采用联合法处 理，以充分发挥拜耳法和烧结法各自的优点，达到较好的技术经济指标。

目前全球氧化铝年产量在5500万吨左右，我国的氧化铝产量约为680万吨。

（二）原铝、铝合金及铝材的生产方法

目前工业生产原铝的唯一方法是霍尔－埃鲁铝电解法。由美国的霍尔和法国的埃鲁于1886年发明。霍尔－埃鲁铝电解法是以氧化铝为原料、冰晶石 （Na3AlF6）为熔剂组成的电解质，在950－970℃的条件下通过电解的方法使电解质熔体中的氧化铝分解为铝和氧，铝在碳阴极以液相形式析出，氧在 碳阳极上以二氧化碳气体的形式逸出。每生产一吨原铝，可产生1.5吨的二氧化碳，综合耗电在15000kwh左右。

工业铝电解槽大体上可以分为侧插阳极自焙槽、上插阳极自焙槽和预焙阳极槽三类。由于自焙槽技术在电解过程中电耗高、并且不利于对环境的保护，所以自焙槽技术正在被逐渐淘汰。目前全球原铝年产量约为2800万吨，我国的原铝年产量约为700万吨。

必要时可以对电解得到的原铝进行精炼得到高纯铝。目前的铝合金生产方法主要以熔配法为主。由于铝及其合金具有优良的可加工性能，所以通过锻、铸、轧、冲、压等方法生产板、带、箔、管、线等型材。

‘捌’ 工业上冶炼铝的原理是什么

生产金属铝（电解铝），第一步先生产氧化铝。世界上的氧化铝几乎都是用碱法生产的，分拜尔法、烧结法和拜尔-烧结联合法，以拜耳法法为主。

(8)工业上如何制作氢氧化铝扩展阅读

拜耳法用在处理低硅铝土矿，特别是用在处理三水铝石型铝土矿时，流程简单，作业方便，产品质量高，其经济效果远非其它方法所能比美，目前全世界生产的氧化铝和氢氧化铝，有90%以上是用拜耳法生产的。