Алюмина правильно называется оксидом алюминия — это химическое соединение, состоящее из молекул алюминия и кислорода (Al2O3). После очистки оксида алюминия из бокситов он обычно имеет вид белого порошка, похожего на поваренную соль или сахар-песок. Оксид алюминия обычно называют «алюминой», но в зависимости от отрасли и области применения этого металла его также могут называть «алоксидом», «алокситом» или «алундумом».
Очистка оксида алюминия
Процесс Байера состоит из четырёх этапов. Сначала боксит измельчают, промывают и сушат, а затем растворяют в каустической соде при высоких температурах. Затем смесь фильтруют для удаления примесей, называемых “красным шламом”, который утилизируется надлежащим образом. Оставшийся раствор глинозема перекачивается в высокие резервуары, называемые осадителями. В осадителе горячий раствор начинает остывать, и в него добавляются зародыши гидроксида алюминия — очень мелкие частицы. Эти зародыши стимулируют осаждение твердых кристаллов гидроксида алюминия. Гидроксид алюминия оседает на дне резервуара и удаляется. Наконец, гидроксид алюминия промывают для удаления остатков каустической соды и нагревают для удаления избытка воды. После этого процесса глинозем (оксид алюминия) получается в виде мелкого белого порошка. Он очень похож на сахар, используемый в выпечке, но достаточно твёрдый, чтобы поцарапать стеклянную панель.
История процесса Байера
Этот Процесс Байера был изобретён в 1887 году Карлом Йозефом Байером. Австрийский химик стремился разработать метод поставки глинозема для текстильной промышленности (для использования в качестве протравы — вещества, которое вступает в реакцию с красителем и тем самым закрепляет цвет на ткани). Процесс Байера приобрел важное значение в алюминиевой промышленности после его объединения с электролитическим процессом Холла-Эру. Благодаря сочетанию этих двух процессов бокситовая руда может быть переработана в глинозем, который затем превращается в алюминий. Сегодня процесс Байера практически не изменился и используется для производства почти всего мирового объема глинозема, являясь промежуточным этапом в производстве алюминия.
Промышленное применение оксида алюминия
Помимо использования в производстве первичного алюминия, оксид алюминия имеет и другие важные промышленные применения. Оксид алюминия часто используется в качестве наполнителя для пластмасс. Это соединение также широко применяется в качестве абразива и является более дешевой альтернативой промышленным алмазам. Чешуйки оксида алюминия создают отражающий эффект в автомобильных красках. Наиболее масштабное применение глинозем находит на нефтеперерабатывающих заводах, где оксид алюминия используется для преобразования опасных отработанных газов, содержащих сероводород, в элементарную серу.
Изделия из оксида алюминия
Оксид алюминия, встречающийся в природе в свободном состоянии, называется минералом корунд. При определенных условиях корунд превращается в драгоценные камни — сапфир и рубин. Эти драгоценные камни могут быть получены синтетическим путём и иногда называются «оксидом алюминия». Обычно этот термин применяется исключительно к синтетическим драгоценным камням, используемым в металлургии, керамике и химической промышленности. Природные рубины и сапфиры входят в число четырёх драгоценных камней; остальные два — это изумруды и алмазы.
