鋁酸鈣是一系列由氧化鈣和氧化鋁在高溫下燒結(jié)而成的無(wú)機(jī)化合物,由于其硬度大、熔點(diǎn)高的物理性質(zhì),被應(yīng)用于水泥和滅火材料中。通式為mCaO·nAl?O?,簡(jiǎn)記為CmAn(m、n為1時(shí)不必寫出)。氯酸鈣熔點(diǎn)跟氯酸鈣成分中的氧化鋁和氧化鈣有關(guān)。
名稱:中文名稱:鋁氧,三氧化二鋁;英文別名:Aluminum oxide;俗稱:剛玉。氧化鋁熔點(diǎn)約2000℃,難溶于水的白色固體,無(wú)臭、無(wú)味、質(zhì)極硬。易吸潮而不潮解(灼燒過(guò)的不吸濕)。屬于兩性氧化物,能溶于無(wú)機(jī)酸和堿性溶液中,幾乎不溶于水及非極性有機(jī)溶劑,相對(duì)密度(d204)4.0。
氧化鋁粉末常用作色層分析的媒介物;
紅寶石、藍(lán)寶石的主成份皆為氧化鋁,因?yàn)槠渌s質(zhì)而呈現(xiàn)不同的色澤。紅寶石含有氧化鉻而呈紅色,藍(lán)寶石則含有氧化鐵及氧化鈦而呈藍(lán)色;
在鋁礦的主成份鐵鋁氧石中,氧化鋁的含量最高。工業(yè)上,鐵鋁氧石經(jīng)由Bayer process純化為氧化鋁,再由Hall-Heroult process轉(zhuǎn)變?yōu)殇X金屬;
氧化鋁是金屬鋁在空氣中不易被腐蝕的原因。純凈的金屬鋁極易與空氣中的氧氣反應(yīng),生成一層薄的氧化鋁薄膜覆蓋在暴露于空氣中鋁表面。這層氧化鋁薄膜能防止金屬鋁被進(jìn)一步氧化。
氧化鈣是白色或帶灰色塊狀或顆粒,熔點(diǎn)2572℃,沸點(diǎn)2850℃,折光率1.838,有腐蝕性。易從空氣中吸收二氧化碳及水分,溶于水成氫氧化鈣并產(chǎn)生大量熱,溶于酸類、甘油和蔗糖溶液,幾乎不溶于乙醇。
氧化鈣可作填充劑,例如:用作環(huán)氧膠黏劑的填充劑;
氧化鈣用作原料,可制造電石、純堿、漂白粉等,也用于制革、廢水凈化,氫氧化鈣及各種鈣化合物;
氧化鈣可用作建筑材料、冶金助熔劑,水泥速凝劑,熒光粉的助熔劑;
氧化鈣用作分析試劑,氣體分析時(shí)用作二氧化碳吸收劑,光譜分析試劑,高純?cè)噭┯糜诎雽?dǎo)體生產(chǎn)中的外延、擴(kuò)散工序,實(shí)驗(yàn)室氨氣的干燥及醇類脫l水等;
氧化鈣用作植物油脫色劑,藥物載體,土壤改良劑和鈣肥;
鋁酸鈣粉是灰白色粉末。主要成份是二鋁酸鈣(CaO·2A1203)和一鋁酸鈣(CaO·A1203)的混合物.微溶于水,水溶液呈堿性,PH值約為11。 鋁酸鈣粉與無(wú)機(jī)強(qiáng)酸反應(yīng)活性很高,在常溫下即可啟動(dòng)發(fā)生。且放熱量大,升溫快,氧化鋁的溶出率可達(dá)90%以上,用它做原料生產(chǎn)液體或固體聚合氯化鋁能簡(jiǎn)化工藝,降低成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量,是目前國(guó)內(nèi)外大多數(shù)聚合氯化鋁生產(chǎn)廠家所采用的原材料。
鋁酸鈣粉與鹽酸反應(yīng),可一步制得聚合氯化鋁.配合比按下式計(jì)算:
WHcl=[2.147(1-B)·AAlo,·n十1.304Acao]。W/AHC
式中:WHCl一需投加的鹽酸重量Ke W-擬投加的鋁酸鈣粉重量Kg B-預(yù)期聚合氯化鋁產(chǎn)品堿化度% Aal2O3-鋁酸鈣粉中氧化鋁含量% AcaO-鋁酸鈣粉中氧化含量% Ahc1-鹽酸中氯化氫含量% n-溶出率%
生產(chǎn)時(shí),先將反應(yīng)池中加水,開啟攪拌漿.然后定量加入鹽酸,稀釋至要求濃度后,再緩慢加入鋁酸鈣粉進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)過(guò)程中,池內(nèi)溫度會(huì)逐漸升高。超過(guò)110℃時(shí).可適量加水抑制.使反應(yīng)不至于激烈而溢池。補(bǔ)加水要少量多次.保持正常所需溫度。加完鋁酸鈣粉,再反應(yīng)2小時(shí),用PH試紙測(cè)試大于3時(shí),即可加水稀釋至密度為1.25—1,26,放料至沉淀池沉淀好后,上層清液即為液體產(chǎn)品,也可經(jīng)干燥機(jī)于燥,得到固體聚合氯化鋁產(chǎn)品。
鋁酸鈣水泥是以一鋁酸鈣或二鋁酸鈣為主要礦物成分的水泥。它是以天然鋁礬土或工業(yè)氧化鋁與碳酸鈣(石灰石)按一定比例配合,經(jīng)煅燒或電熔而制成的,也有用鐵礬土與石灰石配合經(jīng)熔融而制成。
鋁酸鈣水泥按其化學(xué)成分可分為普通鋁酸鈣水泥(Al2O3 53~72%,CaO 21~35%)和純鋁酸鈣水泥(Al2O3 72~82%,CaO 19~23%)兩類。普通鋁酸鈣水泥又可分為低鐵型(Fe2O3 2%)和高鐵型的(Fe2O37~16%)兩種,低鐵型的鋁酸鈣水泥又可分為礬土水泥(Al2O353~56%,CaO 33~35%)、鋁-60水泥(Al2O359%~61%,CaO 27~31%)和低鈣鋁酸鹽水泥(Al2O3 65~70%,CaO 21~24%)。純鋁酸鈣水泥又可分為普通型(Al2O3 72~78%)和超高鋁型(Al2O3 78~85%)的兩種。此外還有快硬早強(qiáng)鋁酸鈣水泥。
不同類型的鋁酸鈣水泥的化學(xué)成分和礦物組成如表所示:
礦物名稱 熔點(diǎn)/℃ 凝固性 硬化時(shí)間 水硬強(qiáng)度 特征
鋁酸一鈣CaO·Al2O3 1600 有 數(shù)小時(shí)~十幾小時(shí) 高強(qiáng)度 鋁酸鈣水泥主要成分
二鋁酸鈣CaO· 2Al2O3 1600 有 同上 有 高級(jí)高鋁水泥量較多
鋁酸鈣水泥的凝結(jié)與硬化速度也與養(yǎng)護(hù)溫度有關(guān)。CA2礦物隨養(yǎng)護(hù)溫度提高,凝結(jié)硬化速度加快,而CA礦物有些反常,在20℃左右較快,到30℃又變慢,高于30℃又變快。根據(jù)鋁酸鈣水化物加熱過(guò)程中相變情況,選擇合適的養(yǎng)護(hù)條件是非常重要的。因?yàn)殇X酸鈣水泥水化時(shí)生成的水化物隨養(yǎng)護(hù)條件不同而異。