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活性氧化铝(分子式Al2O3-x(OH)2x,0
活性氧化铝在吸附及催化领域的应用
活性氧化铝具有较大的比表面积、多种孔隙结构及孔径分布、丰富的表面性质,因此,在吸附剂、催化剂及催化剂载体方面有着广泛的用途。
吸附剂及催化剂

吸附剂及催化剂载体用氧化铝是一种精细化学品,也是一种化学品。不同用途对物性结构的要求不同,这就是其性强、品种牌号多的缘故。据统计,用氧化铝作催化剂及载体的数量,比分子筛、硅胶、活性炭、硅藻土及硅铝胶的催化剂总用量还多。由此可见氧化铝在催化剂及载体中的举足轻重的地位。其中η-Al2O3和γ-Al2O3又是重要的催化剂及载体,它们都是含有缺陷的尖晶石结构,两者的区别是:四面体的晶体结构不同(γ>η),六方层的堆排规整性不同(γ>η)以及Al—O键距不同(η>γ,差值0.05~0.1nm)。

在水质净化方面,活性氧化铝除主要用于去除饮水中的氟化物外,对工业污水颜色及气味的消除也很有效果。此外,活性氧化铝在碳水化合物的回收和选择性吸附及动力系统油的养护中也有普遍应用。

众所周知,Al₂O₃与SiO₂质量比大于10 的高品级铝土矿能直接用拜耳法处理,而对于Al₂O₃与SiO₂质量比低于8 的低品级硬水铝石铝土矿,可使用烧结法或烧结与拜耳法联合的方法。烧结法能耗很大,环境不友好,氧化铝生产成本高。因此,迫切需要采用低费用的物理分选工艺以提高中国硬水铝石矿石的Al₂O₃与SiO₂的质量比,以便能直接使用拜耳法工艺处理。
从理论上说,不同的iep 值表明,从硬水铝石中反浮选铝硅酸盐黏土矿物可以在pH 4~6用阳离子捕收剂进行,此时硬水铝石荷正电,而黏土矿物荷负电。使用一种典型的阳离子捕收剂十二烷基胺(DDA) 进行了三种铝硅酸盐黏土单矿物的浮选试验。
发现了对这些黏土矿物的一种强捕收剂后,对硬水铝石矿石反浮选的第二个要求是寻找一种对硬水铝石的抑制剂,而且也可作为一种分散剂。由于从理论分析可知,需要对硬水铝石进行分散,否则它将与细粒黏土矿物产出杂凝聚,从而导致明显的机械夹带和较差的泡沫质量。业已发现,DDA在从pH4~10的宽范围内能有效浮出硬水铝石,预计DN12也有类似性能,这就为硬水铝石矿石的反浮选提供了机遇。因此进行了一些努力来试验无机多磷酸盐作为硬水铝石潜在的分散剂/ 抑制剂。
选择多磷酸盐作为有潜力的抑制剂是基于在硫化矿和氧化矿浮选中磷酸盐作为有效的分散剂和抑制剂的已知经验。光谱研究表明,磷酸根阴离子与暴露的表面金属离子的配合作用是金属硫化物和氧化物浮选中聚磷酸盐的主要抑制和分散机理。在硬水铝石和高岭石浮选的抑制研究中,发现用DDA作捕收剂浮选硬水铝石时,六偏磷酸钠( (NaPO3) 6 ,简称SHMP) 是有效的抑制剂。在不同的SHMP浓度下DDA浮选硬水铝石和高岭石的回收率与pH的关系,在所试验的全部pH范围内,连续提高SHMP的加入量便抑制了硬水铝石的回收。
虽然在硬水铝石矿石的反浮选中无机磷酸盐对抑制硬水铝石表现出某种程度的选择性,但高岭石的可浮性相则对较低,因此下一步的努力集中于聚合的有机抑制剂上。天然谷物淀粉作为硫化物和氧化物的抑制剂,尤其是在铁矿石和磷酸盐矿石的反浮选中,已进行了深入研究,因此可以预计,在其基本的D-葡萄糖结构单元中具有大量亲水的-OH基团的多糖大分子,可能是含有相当数量活性铝位置的硬水铝石良好的抑制剂,遗憾的是,未改性的淀粉仅对硬水铝石和高岭石浮选产生不大的抑制。通过考察羟肟酸盐与过渡金属的螯合性质认为,经改性的具有羟肟酸的淀粉可能为硬水铝石矿石反浮选时从黏土矿物中选择性抑制硬水铝石提供了机会

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