氧化铝的物理性质,主要用来衡量它的流动性、起尘性和吸氟能力。

1 　粒度分布

一般对氧化铝的粒度要求是小于44μm 的含量要小于12 % ,大于150μm 的含量要小于2 % ,选择150μm 作为划分标准,是用来作为氧化铝加入电解槽时其沉淀倾向的量度,而44μm 这个标准主要是用来衡量起尘性。有的公司规定小于12 % ,有的公司规定小于10 % ,但对于电解的管理操作者则认为只要不大于20 %都可以适用。有的研究者则认为以20μm以下的部分作为起尘性的量度,规定该粒级的最大含量为1 %。

国内目前的粒度分析方法与国外还有一定的差异,国外铝厂采用湿筛法,筛孔为圆的,国内则采用振动(干) 筛和方孔筛分析法,此法对氧化铝粒度分析的准确度略差,笔者认为应采用国外氧化铝厂通常所采用的分析方法较为科学。

近年来氧化铝的贸易中,希望氧化铝细粒子越来越少,氧化铝厂通过调整分解工艺条件,可以进一步降低- 44μm 的粒子含量,但这样一来会降低氧化铝厂的分解产出率。工业生产实践表明,细颗粒量每降低1 % ,分解产出率降低1～1. 5kg/ m3 。粒度与产出率是一对矛盾,氧化铝厂应在保证粒度质量标准的前提下,兼顾二者,尽可能地提高分解产能。

2 　灼减量和比表面积

氧化铝的灼烧质量损失主要是水分。因为氧化铝的灼减量表示氧化铝进入电解槽之后所要释放的总水量,所以灼减量这一指标对电解铝厂的运行十分重要。由于氧化铝中吸附水和电解质中的氟化物反应生成氟化氢气体,也和电解槽排放的氟化物有关。

具有高灼减量的氧化铝除了熔解时间短外,可形成硬度较大的结壳,并具有一定强度,使其能保持在电解质上方,可减少热损失。但当较高灼减量的氧化铝进入电解质熔体时,由于其优良的熔解性能可引起挥发物起泡,部分颗粒处于游离状态。

对灼减量的控制并不难,它主要取决于焙烧温度。但要考虑到比表面积和α- Al2O3 含量问题,因为三者相关,具有高比表面积的氧化铝具有较高的灼减量和较低的α- Al2O3 含量。比表面积是氧化铝对电解过程吸氟能力的量度,如果灼减低,则氧化铝活性差,实际生产中要考虑并兼顾二者。提高焙烧温度即可降低灼减量,但会导致产能下降、能耗升高。目前,平果铝厂所使用的焙烧装置适应性较强,可以较好地调整参数以满足电解铝厂的要求,控制比表面积为85m2/ g ,灼减量为0. 7 %～0. 95 % ,α- Al2O3 含量低于10 %。

3 　氧化铝和氢氧化铝强度

氧化铝的颗粒强度受焙烧条件及氢氧化铝强度的影响,焙烧炉型对颗粒破碎程度有影响,使用回转窑时,颗粒破碎程度小,不到2 % ,而采用流态化焙烧装置时,颗粒破碎为3 %～5 %。提高氧化铝颗粒强度的主要手段是提高氢氧化铝颗粒强度,并直接与分解工艺条件有关,过饱和度高的拜耳法精液可产出强度高的氢氧化铝。

氧化铝在流态化焙烧的过程中,经受了较激烈的碰撞,造成了易碎粒子的破碎,而在运输和电解过程的破碎却大大减少了。所以,用流态化装置焙烧的氧化铝具有良好的抗机械磨损性能 。