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问题:如何从铝土矿里提炼氧化铝?
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时间:2006-04-27 17:52:49  编辑    加入/取消收藏    订制/取消短消息    举报该贴    

家乡发现的矿里氧化铝含量39%,用什么方法提炼出来?要什么设备投资?投资有多大?谢谢懂行的朋友帮忙!
回复人:化学王子, (浩淼人生化学路,前途茫茫超自然!!) 时间:2006-04-27 18:40:49   编辑 1楼
1.化学性质
1.1 铝的分布和生产
  铝是一种在自然界中广泛存在的元素,占地壳重量的8%,仅次于氧和硅,是储量最大的金属元素。自然界中不存在纯铝,铝主要以硅酸盐(云母和长石)、铝土矿(铁铝氧石)和冰晶石(Na3AlF6)的形式存在。
  1886年,美国的Hall,法国的Heroult发明了用电解法(以他们的名字命名)从铝土矿和冰晶石中提炼铝的方法,现在世界上工业用铝的产量和用量高达数千万吨。
1.2 化学性质
  纯铝为银白色,它具有良好的延展性,较轻的比重,抗腐蚀的氧化膜,这些良好的性质使它在工业、家用上得到了广泛的应用。
  金属铝具有高的化合价(+3)和比较小的原子半径,这些特性决定了铝是一种很活泼的金,在碱性水溶液中。它容易形成可溶性氢氧化物,而在酸性溶液中容易形成可溶性的六水化合物,在中性环境中,Al3+形成少量的可溶物,但它的化学性质仍不清楚。有报道认为可能是是复杂的单核氢氧化物[Al(OH)2+ ,Al(OH)2+,Al(OH)3]和复杂的多核化合物[LAN (OH)m(3n-m)+],Al3+离子也可以同许多有机阴离子形成稳定的化合物,主要是柠檬酸盐,
  纯铝在氧化环境中很不稳定,它常常和其他金属如镁、锰、铜等构成工业用合金。铝的多硅酸盐可以用做软水剂,同时Al2(SO4)3 可以作为污水处理中的絮凝剂,实验室常用的无机铝盐有AlCl3,、Al2(SO4)3,KAl(SO4),2AlBr3AlF3,Al(NO3)3,Al2O3等。
2.技术
2.1.环境
  由于铝在自然界中的广泛存在,日常生活中与铝的接触是少不了的,根据对食物,水和大气中的铝的分析,大多数地区人们每天铝的摄入量大约是1到100毫克(平均5毫克)。已经有人对铝在老鼠,狗,奶牛和人身上的吸收和铝对新陈代谢的影响做了研究。这些研究显示了哺乳动物对铝的吸收有一个小的净正平衡。一个有关新陈代谢的试验显示,只有在大剂量摄入(大于每天125毫克)时,铝才会在体内有残留,并且此试验未发现当饮食中每天吸收5毫克铝时,铝在体内的残留。由于大剂量的铝摄入对人有害,那些铝制炊具的安全性就值得怀疑。已经证实,在用铝制容器烹调后,食物中铝的含量会上升。同时,证据显示,富铝的地区,精神错乱的发病率也较高。
。 环境以外的铝接触源主要有外科植入,工业铝接触和药用。
2.2工业
  1962年有一个球磨机工作人员由于吸入铝的粉尘导致脑病和肺纤维化,此后工业铝接触才被广泛注意。已有文献证明工业铝接触个体的血液和尿液中铝的浓度越来越高。尽管这些报道并不包括这些浓度的原始数据,但柱状图显示,暴露在铝粉、硫酸铝中的工人和铝焊接工人的血液和尿液中铝的浓度在正常水平(4μg/L) 和重度透析病人之间。有报道说铝冶炼工人的呼吸道高发症有咳嗽、多痰、喘息、呼吸短促和支气管炎。但没有关于骨骼肌的和血液学的的参数。对铝业工作人员致癌的几率的研究则还没有明确的结论。大多数对铝接触人员的调查显示铝工业并不会导致明显的职业病。
2.3. 药剂
  另一个摄入铝的源头是含铝药物的使用。抗酸药剂可能含有700毫克的Al(OH)3,或242毫克的铝元素。这个剂量相当于每天平均铝摄入量的50倍。当Berlyne等人发现对服用氢氧化铝凝胶的肾损伤病人的hyperaluminemia后,他们首先提出了要慎重使用如此大剂量的氢氧化铝凝胶的观点。透析病人也有可能由于使用了被大量铝污染的透析液而摄入铝。同时,肾功能正常但使用氢氧化铝药物的病人和不透析的溶血尿毒症病人也有可能铝中毒。另外,酸雨流动导致土壤富含铝、长期使用含铝药物,这些都会引起铝摄入量的增多。有关这些现象长期的影响已有详尽的报道。
2.4 Latrogenic Exposure
  如何对于健康人群的铝接触进行防护还没有最后的结论,但有许多报道说肾功能不全的病人接触铝会引起中毒。从渗析液、药物中过度摄入铝会加重身体排铝的负担,导致肾功能损害。有些评论已经加强了对以前铝在肾功能损伤病人身上的毒性的描述。污染的药剂和用来控制过磷酸盐的氢氧化铝凝胶是肾脏病人两个主要的铝摄入源,它常引起肾脏的损害。
  铝在血液透析时的聚集已经被认为是铝在透析液中的铝的浓度和PH值的函数。即使用去离子水来透析,也可以发现铝从透析仪器中渗出。由于越来越注意铝在透析液中的污染,最近几年这方面的铝摄入已不如口服氢氧化铝凝胶的现象严重,但它仍是治疗肾功能损伤病人时的一个问题。
3.生理学
  目前为止铝并不被认为是人体必须的元素,并且正常人在吸收铝方面有着无法克服的障碍。很少有报道说铝在健康人身上的毒性比在那些肾功能损伤病人身上的毒性更强,这些肾功能损伤病人缺少一条重要的排泄铝的通道。在肾功能损伤病人身上铝的毒性主要集中在骨骼和神经系统上,另外还有少量的血液疾病如小红细胞性贫血(反常的小的血液细胞)和紫质沉着症(血色素新陈代谢异常)。
3.1骨骼中的聚集
  1978年,Ward 等发现了一种代表断裂骨疾病(骨软化的透析骨骺)症状的水生骨病菌。铝被认为是这种病的致病因素。透析病人的骨软化病与透析液中血液中、骨骼中铝的富集有关。骨软化病也可以在不透析但通过静脉大量摄入铝的病人身上观察到。
  肾脏病人的骨细胞中铝的聚集的原理不容易理解,但它与体内荷尔蒙的分泌异常有关。还有一些研究集中在铝对维生素D,碱,磷酸酶的影响上和铝在关节中沉积上。铝在这些骨科疾病上的作用概括起来为它导致肾性骨病。
3.2精神病学
  Alfrey是第一个描述Colorado州Denver的一个慢性血液透析病人的异常病例的,后来这种病被称为透析痴呆症或透析脑病,它在芝加哥、澳大利亚的透析中心里常常出现。Alfery提出铝可能是导致这种病的致病源。英国,美国,苏格兰,澳大利亚的人们患这种病人数的增加都与越来越严重的铝污染有关。一项对全欧洲65家透析中心的调查液说明了这种病的发生和铝污染的透析有关。
  这种病的临床症状有:语言障碍、肌肉运动不协调,无意识的肌肉运动、滞塞、神经迟钝等,得这些病的病人被检测出血液中含有大量的铝(409mg/L,正常人189mg/L),脑细胞中也有(12.4mg/kg,干重,正常人3.8mg/kg)。以前,透析失智症被认为是不可逆的和致命的,并且早期的借助于phasmaphoresis排铝工作是不成功的,但越来越多的报告认为如果铝可以被去铁敏螯合,这种病就将是可以治愈的。铝也和长期透析病人的血紫质皮肤氯丙硫蒽有关,也和可逆的血蛋白过少的小红细胞性贫血有关。
3.3阿尔茨海默氏病
  铝最隐蔽的和潜在的毒性在于它可能是阿尔茨海默氏病的致病源。阿尔茨海默氏病是一种潜在的中枢神经错乱病,现在还不知道它的致病源和治疗手段。但有三条独立的铝神经毒性调查线索怀疑铝是阿尔茨海默氏病的致病源,首先,铝被注射到动物体内后,动物产生的大脑故障与阿尔茨海默氏病病人大脑细胞的神经纤维化症状类似。其次,铝被证实会导致试验动物的学习/记忆故障。最后,对阿尔茨海默氏病病人和非阿尔茨海默氏病年龄类似病人的大脑细胞样品分析,前者的铝浓度更高。但此证据是否揭示铝在阿尔茨海默氏病病人的脑细胞中的聚集是有疑问的。但也有报道说阿尔茨海默氏病病人的脑灰质中的铝含量是其他病人的2到5倍。总的来说,X射线探针分析铝在纤维化的神经细胞中聚集而不在其他细胞中聚集。把铝同阿尔茨海默氏病联系起来的证据最近又被提到,而且这个主题仍将是以后研究的热门。
3.4其他生物影响
  已有一系列关于铝的生物化学影响被研究,许多这样的结果都与铝的神经毒性有关,有关铝的神经毒性的可能原理包括连接染色质、脑血栓效应、多巴胺类作用、抗胆碱作用、抗已糖激酶作用,铝也被证实有一些令人难解的效应。很明显,铝的化学性质是大范围的和多样的,这容易使人误解为这种元素就是无毒的。
4.解毒
  铝在血流中以强蛋白质键结合,这使铝中毒病人的排铝变得困难。总的来说,骨骼,神经中沉积的铝很难清除。使用铝的螯合物代替透析液中的铝可以使在透析中有效的清除铝。有报道说肾功能不全的病人在输血和服用去铁胺后会出现骨骼和神经的好转。
5.药物耐受程度
  曾经在工作室中规定过铝粉尘(主要是Al2O3)的可允许极限浓度和极限值,结果说明空气中的铝化合物对于铝本身的毒性来说可以认为是无毒的。为了弄清铝及其化合物的毒性,美国的ACGIH测定了以下临界值:金属和氧化物10mg/m3TLV-TWA和20mg/m3 TLV-TMA,热粉尘5 mg/m3TLV-TMA,焊接烟尘5 mg/m3TLV-TWA,可溶盐2 mg/m3TLV-TWA,烷基铝2 mg/m3TLV-TWA,最近德意志联邦共和国的MAK值为6 mg/m3。
  在水质评价中,规定基于对铝化合物的粗分类。而在环境污染中,把铝作为无毒元素的观点在东西方政府中都很普遍。
  Shalsky和Carchman最近编写了铝在正常人体各部分分布的数据,他们发现人体主要部分(肌肉,皮肤,肝,脾,心脏)的铝分布同它们的重量一致。肺,骨骼中则有极高的铝浓度。血液,脂肪重的铝浓度则比预想的低。按他们的数据,整个人体内铝含量应小于300mg。
  铝主要通过内脏吸收,但自从有人死于铝片导致的肠阻塞而不是身体组织的铝毒性后,LD50的铝摄取量是不可接受的。
  一个纯化学和应用化学国际联合组织的委员试图为慢性肾病人的铝暴露提供参考,但通过空气、水和食物摄入的铝到何种程度才会显示出毒性的评估一致努力则是最近的事。
6.总的生态毒性
  对环境铝及其对人类健康的影响的回顾可以总的概括为:没有证据表明它是一个威胁。最近有人担心酸雨会给地下水带来的可溶性铝会导致人摄入铝量的增加,但现在还无法对它的长期影响做出预测。
7.分析化学
  由于铝在环境中的大量存在,仿真污染模型在确定生物样本中的铝方面存在很大的问题。要特别注意防止采集、处理样本时的污染。总的来说,预防措施包括对采集的器材进行酸洗和对污染进行定期检查。
  具有一定灵敏度(十亿分之一,ng/ml),可以在测定生物材料中铝含量中应用的方法有:中子活化法,原子发射光谱法,和原子吸收光谱法。最近对中子活化法的创新使这种方法被更广泛的应用。但它仍受器材的限制,而且它的试验方法也不简便。感应耦合等离子体发射光谱法的出现,使用原子发射光谱法来测定铝含量变得可行了,但试验费用仍非常高。最广泛使用的是使用了石墨雾化炉的原子吸收光谱法来测定生物样本中的铝含量。生物样本中的铝含量分析法最近经常被提起,有兴趣的读者可以参考相关文献来了解这些方法的特性。



回复人:w5255ww, (我是学化工的,对有机,无机都比较了解,我现在在一家研究单位上班) 时间:2006-04-28 16:23:00   编辑 2楼
怎么联系你啊,也许我能帮你的QQ50444942
电话13035916011


回复人:自在, (大学专业高分子材料应用科学,经历了两人的洗涤剂、化妆品生产与品质管理工作,现从事足浴保健品销售) 时间:2006-05-08 23:21:41   编辑 3楼
先把矿石粉碎然后用氢氧化钠或氢氧化钾(根据当地两种药品的价格而选择)溶液来溶解粉末状的矿石是之溶解充分,然后抽滤要滤液,后向澄清的滤液中通入过量的二氧化碳,后再抽滤边可得到氢氧化铝固体最后加热便可得到氧化铝固体.可以使过程重复一次便可得到纯度叫高的氧化铝



回复人:672672,★★★★ (我的化工博客:http://672672.blog.sohu.com) 时间:2006-05-09 09:10:21   编辑 4楼
1、将矿粉干燥粉碎包装,作为产品卖,制造聚合氯化铝的厂家需要。
2、用盐酸溶解矿粉,沉淀过过滤去除固体,将液体蒸发浓缩,结晶出六水氯化铝出售。或用液体直接制作聚合氯化铝(液体产品或固体产品)。


回复人:chempeanut,▲▲▲ () 时间:2006-05-10 15:16:33   编辑 5楼
已经打分了。


回复人:yanyaneboy, (中南大学冶金02届 稀冶方向) 时间:2006-06-03 12:32:13   编辑 6楼
氧化铝就不要打算自己提炼了,投资至少几千万.选矿弄一下卖到氧化铝厂去吧.


得分人:672672-1,


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