淺析氫氧化鋁在高溫焙燒過程中結(jié)構(gòu)與性能的變化

李華

【摘要】高溫焙燒對(duì)氫氧化鋁的產(chǎn)物質(zhì)量有很大的影響，對(duì)氫氧化鋁在高溫焙燒中的結(jié)構(gòu)與性能的變化進(jìn)行分析，這樣的話，在一定程度上對(duì)焙燒這一步驟有很大的幫助，這篇文章與具體的實(shí)際情況相聯(lián)系，從而更加全面的對(duì)氫氧化鋁在高溫焙燒過程中的結(jié)構(gòu)與性能的變化做出了相關(guān)的解釋。

【關(guān)鍵詞】氫氧化鋁;高溫焙燒;結(jié)構(gòu)與性能的變化。

氫氧化鋁在焙燒過程中可能會(huì)轉(zhuǎn)化成不同物質(zhì)或者氣體，在進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化的這個(gè)過程中存在著很多的影響因素，影響因素主要有氫氧化鋁的制備方法、顆粒大小、是否存在干擾物質(zhì)等，在此過程存在的干擾物的類型、多少和焙燒中存在的問題都在一定程度上對(duì)氫氧化鋁的結(jié)構(gòu)與性能產(chǎn)生一定的不良影響。上述的各項(xiàng)原因都會(huì)影響氧化鋁最后的產(chǎn)量多少、質(zhì)量如何以及在生產(chǎn)過程中的能源消耗的情況，涉及的相關(guān)工作人員不斷通過各種文獻(xiàn)對(duì)氧化鋁的生產(chǎn)和影響因素進(jìn)行認(rèn)真研究和總結(jié)，這樣的話，對(duì)以后的工作和會(huì)有很大的幫助。

一、氫氧化鋁高溫焙燒的過程介紹。

首先，氫氧化鋁的融化成液體然后再通過特殊裝置后可以達(dá)到漿液的分離的效果，一個(gè)各方面都比較有價(jià)值的氫氧化鋁過濾器，通過一些特定的輸送機(jī)能夠進(jìn)入到懸浮焙燒爐內(nèi)，焙燒過程中存在的天然氣等其他燃料燃燒后可以釋放熱量，達(dá)到一定溫度后，氫氧化鋁在通過干燥、預(yù)熱以及冷卻等步驟后生成氧化鋁。其中，在生成氧化鋁的過程中溫度也是一個(gè)很重要的影響因素，溫度的高低會(huì)直接影響其好壞程度，由于焙燒爐內(nèi)的溫度不斷升高，氫氧化鋁能夠在溫度較高的狀態(tài)下發(fā)生一系列的改變，如氧化鋁的各種性能以及包括其形態(tài)、顆粒大小和存在的狀態(tài)等都會(huì)在一定程度上發(fā)生變化。

二、氫氧化鋁在焙燒過程中發(fā)生的變化包括的主要方面。

氫氧化鋁在焙燒過程中的性能和結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行認(rèn)真的分析和相關(guān)的研究，一個(gè)合適的燃燒溫度對(duì)最后生成物的質(zhì)量影響很大，同時(shí)，溫度對(duì)能源消耗的情況也有一定的影響。

其中，涉及到附著水的去除問題，通常氫氧化鋁中還有附著水量不太多，去除附著水時(shí)的溫度必須保持一定的高溫才有效達(dá)到最終目的。

去除結(jié)晶水時(shí)溫度一般要保持在130℃～190℃左右，達(dá)到要求的溫度時(shí)，氫氧化鋁就開始脫去結(jié)晶水，在不同的溫度要求下，達(dá)到脫去水分子的目的，直到溫度保持在1000攝氏度最有脫去最后一部分的水分子。

氫氧化鋁晶型的轉(zhuǎn)變問題，在整個(gè)涉及脫水的過程中氫氧化鋁在發(fā)生著變化，當(dāng)溫度保持在1200℃左右的時(shí)候，氫氧化鋁在這時(shí)絕大部分發(fā)生了轉(zhuǎn)變。在發(fā)生轉(zhuǎn)變的過程中，還會(huì)產(chǎn)生不同的特殊中間產(chǎn)物，這些生成的中間產(chǎn)物由于結(jié)構(gòu)和性能不盡相同，所以，其轉(zhuǎn)化的條件也不有所不同。

三、氫氧化鋁在焙燒過程中結(jié)構(gòu)的變化特點(diǎn)。

如何理解氫氧化鋁的比表面積變化的特點(diǎn)。其中，在整個(gè)燃燒的過程中，對(duì)溫度的要求非常嚴(yán)格，只有保持在特定溫度的條件下才會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，如果再次過程中燃燒的溫度到達(dá)最大限度時(shí)，會(huì)啟動(dòng)物質(zhì)第二步驟的脫水過程，此時(shí)的氫氧化鋁會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)除去水分，其晶體會(huì)發(fā)生破裂，在破裂之后又迅速結(jié)合成一種中間物質(zhì)，但是由于晶體的結(jié)合力不夠，一般在這個(gè)情況下生成的物質(zhì)具有較大的比表面積。在經(jīng)過一系列反應(yīng)之后，使晶體達(dá)到完全脫去水分的情況時(shí)，在這種條件下生成的結(jié)晶其內(nèi)部的晶體結(jié)合力比較充分，所以，此時(shí)的比表面積開始逐漸縮小，當(dāng)反應(yīng)過程中的溫度保持在900℃左右時(shí)，產(chǎn)物才開始生成并且產(chǎn)物的多少會(huì)根據(jù)溫度的不斷上升而大量出現(xiàn)，如繼續(xù)反應(yīng)，當(dāng)溫度達(dá)到1200℃左右時(shí)，生成物的比表面積出現(xiàn)了最小值。應(yīng)用不同類型的生產(chǎn)方式獲取氧化鋁時(shí)所需有的比表面積也是有很大差距的，同時(shí)，在生產(chǎn)最終產(chǎn)物氧化鋁時(shí)所需要的比表面積一般會(huì)受到原料影響。

在整個(gè)反應(yīng)中，生成產(chǎn)物的密度也是在隨之發(fā)生轉(zhuǎn)變的，氫氧化鋁在反應(yīng)的過程中其密度也會(huì)隨之發(fā)生轉(zhuǎn)變，由于溫度的不斷變化，密度也會(huì)有所不同，當(dāng)反應(yīng)的溫度保持在125℃以上的時(shí)候，生成物的密度也逐漸有了明顯的變化，密度的變化在一定程度上也會(huì)受到比表面積的影響，當(dāng)反應(yīng)的溫度達(dá)到1200℃左右的時(shí)候，完全脫去水分的結(jié)晶晶體之間的密合度達(dá)到最好，并且保證其比表面積處于最小值，同時(shí)，此時(shí)此刻的密度會(huì)達(dá)到最大值。

灼堿率的也會(huì)隨之發(fā)生轉(zhuǎn)變，其的變化與脫水的變化有著密切的關(guān)系，同時(shí)，脫水與灼堿在整個(gè)過程中時(shí)并存的，溫度也是影響其的主要原因之一。當(dāng)溫度達(dá)到灼堿的溫度時(shí)，就會(huì)啟動(dòng)該反應(yīng)，在溫度保持在350°C時(shí)的灼堿的速度會(huì)隨著溫度的升高有所上升，但是，該反應(yīng)也會(huì)有溫度的限制，如果溫度保持在400°C的時(shí)候，會(huì)明顯的觀察到的灼堿速率不斷下降，上述的變化可以充分的證明氫氧化鋁的脫水過程所需要的溫度大多說實(shí)在400℃以內(nèi)完成的，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中不斷探索，可以得出在溫度達(dá)到400°C的時(shí)候，脫水這一過程大體已經(jīng)完成。

產(chǎn)品顆粒大小的變化情況，氧化鋁的顆粒大小時(shí)整個(gè)生產(chǎn)過程十分重要，尤其是在干法煙氣凈化等特殊設(shè)備的投入使用以及更為完善的相關(guān)焙燒技術(shù)的使用對(duì)氧化鋁的顆粒大小的要求變得越來越重視，顆粒大小的一致程度對(duì)確保后續(xù)工作的成功進(jìn)行有很重要的影響，在脫水和物質(zhì)轉(zhuǎn)變等過程中一般會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)方面的粉化現(xiàn)象，首先，第一次一般出現(xiàn)在溫度較高時(shí)，主要是因?yàn)閲?yán)重的脫水情況引發(fā)了結(jié)晶晶體的崩裂，從而產(chǎn)生了兩種不同的物質(zhì)，但是，這個(gè)時(shí)候的結(jié)晶晶體不夠完善，有著不可忽略的巨大缺陷，硬度達(dá)不到要求。然而，當(dāng)溫度繼續(xù)變化并保持在一定的情況下，一般不會(huì)在生成新的結(jié)晶晶體，而此時(shí)的結(jié)晶的缺陷得到一定的控制，硬度和強(qiáng)度有所提升。第二個(gè)方面的轉(zhuǎn)變的發(fā)生，要求的溫度一般保持在更高的情況下，而在這個(gè)時(shí)候，生產(chǎn)的物質(zhì)繼續(xù)有結(jié)晶生產(chǎn)，由于結(jié)晶的持續(xù)生產(chǎn)，這樣的話，會(huì)使生成物的強(qiáng)度和硬度在一定程度上明顯的減輕，甚至?xí)霈F(xiàn)劈裂的現(xiàn)象，此時(shí)，體積比較小的顆粒物會(huì)大量的生產(chǎn)。不同反應(yīng)過程中所需要的焙燒溫度不同，溫度的變化回對(duì)最后生成物的顆粒大小有明顯的影響。在溫度小于400°C時(shí)或者大于600°C時(shí)，溫度過高，釋放的熱量多，這樣的話，產(chǎn)生的細(xì)粒子的數(shù)量也會(huì)隨之增加，出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因主要是由于加熱的速度在一定程度上會(huì)對(duì)結(jié)晶的質(zhì)量造成一定的影響，但是，不能忽略的是，溫度升高的速度越快，生成的結(jié)晶晶體硬度和強(qiáng)度不是很理想。而溫度保持在上述兩個(gè)溫度值之間時(shí)，通過提升加熱的速度來有效的使其粉化的程度有明顯的減輕，由于相變的速度一般和溫度的上升速率成負(fù)相關(guān)，根據(jù)對(duì)現(xiàn)實(shí)情況的分析可以得出在什么樣的溫度下會(huì)比較容易生成- AL2O3。

【結(jié)束語】氫氧化鋁的焙燒作為生成氧化鋁過程中的最后一個(gè)步驟，經(jīng)過高溫的焙燒才能達(dá)到脫去氫氧化鋁中的附著水和結(jié)晶水的目的，這樣的話，在一定程度上才能更好的實(shí)現(xiàn)結(jié)晶的變化過程，同時(shí)，只有這樣嚴(yán)格的要求才能制備更好的最終產(chǎn)物，更好的符合實(shí)際工作中的應(yīng)用，按照氫氧化鋁因?yàn)椴煌谋簾郎囟扔绊懚刹煌愋偷奈镔|(zhì)，根據(jù)實(shí)際的情況要求來應(yīng)用復(fù)合的焙燒工藝，其中，焙燒的溫度對(duì)反應(yīng)的影響較大，溫度在一定程度上可以達(dá)到降低能源消耗的目的，從而也可以減輕資金的浪費(fèi)，除了可以減少資金的浪費(fèi)外，也能夠提高最終生成物的性能和質(zhì)量，所以說，在實(shí)際的工作中，一定要嚴(yán)格的控制反應(yīng)的溫度。

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