鋁酸鈉，又名偏鋁酸鈉，是一種常見化學物品，白色、無臭、無味，呈強鹼性的固體。在土木工程，石油化工，水處理等多個方面有廣泛套用。
基本介紹
- 中文名：鋁酸鈉
- 英文名：Sodium aluminate
- 別稱：偏鋁酸鈉
- 化學式：NaAl02
- 分子量：81.97
- 水溶性：可溶
- 危險性描述：強鹼性固體
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基本介紹
中文名稱:鋁酸鈉
英文名稱:Sodium aluminate
英文別名:aluminium sodium dioxide; SodiumaluminatecaHO; dialuminum; oxygen(-2) anion; sodiooxysodium
CAS:1302-42-7
EINECS:215-100-1
分子式:NaAlO2
相對分子質量:81.97
編號系統
CAS號：1302-42-7
MDL號：MFCD00801010
EINECS號：215-100-1
物性數據
性狀：白色無定形結晶粉末，有吸濕性。
密度（g/mL,25℃）：1.58
熔點（ºC）：1800
折射率（n20/D）：1.566-1.595
溶解性：溶於水，不溶於乙醇
毒理學數據
吸入鋁粉塵主要損害肺，稱鋁土肺，慢性症狀有消瘦，極易疲勞。
生態學數據
對是水稍微有危害的不要讓未稀釋或大量的產品接觸地下水、水道或者污水系統，若無政府許可，勿將材料排入周圍環境。
分子結構數據
1、單一同位素質量：163.922274 Da
2、標稱質量：164 Da
3、平均質量：163.9402 Da
計算化學數據
1.疏水參數計算參考值（XlogP）:無
2.氫鍵供體數量:0
3.氫鍵受體數量:2
4.可旋轉化學鍵數量:0
5.互變異構體數量:無
6.拓撲分子極性表面積40.1
7.重原子數量:4
8.表面電荷:0
9.複雜度:13.5
10.同位素原子數量:0
11.確定原子立構中心數量:0
12.不確定原子立構中心數量:0
13.確定化學鍵立構中心數量:0
14.不確定化學鍵立構中心數量:0
15.共價鍵單元數量:2
性質與穩定性
1.如果遵照規格使用和儲存則不會分解，未有已知危險反應，避免酸、二氧化碳、水分/潮濕。
2.高溫熔融產物為白色粉末，易溶於水，在水中溶解後析出氫氧化鋁沉澱，水溶液呈鹼性，pH值為12.3。不溶於乙醇，在空氣中易吸收水分和二氧化碳。
溶於水，不溶於醇。有吸濕性。水溶液呈強鹼性，能漸漸吸收水分而成氫氧化鋁，加入鹼或帶氫氧根多的有機物則較穩定。與酸類發生劇烈反應，與鐵鹽發生反應釋出氫氣。溶於水，不溶於醇。水溶液呈強鹼性，能漸漸吸收水分而分解生成氫氧化鋁，加入鹼或帶氫氧根多的有機物則較穩定。廣泛用於工業用水和自來水的淨化，能降低水的硬度和加快懸浮固體的沉降。與矽酸鹽化合能改進分子篩結晶。可作為石油烴轉化的催化劑和載體，以及製造無定形氧化鋁催化劑的原料。也用於製造穩定的鋁膠溶液。
貯存方法
應貯存於通風、乾燥的庫房中。
合成方法
1.拜耳法以鋁礬土為原料，礬土中氧化鋁和氧化矽的質量比值大於8，將鋁礬土粉碎，球磨使粒度85%通過220目，然後與鹼液混合濕磨，使苛化係數達到1.65±0.02，在150℃以上加熱2～3h，進行高壓溶出，使鋁礬土中氧化鋁以鋁酸鈉形式轉入溶液，用水稀釋雜質氧化矽、氧化鐵、氧化鈣成為赤泥，經沉降分離，粗液再經過濾、蒸發至乾，製得鋁酸鈉成品。
偏鋁酸鈉的生產方法主要有：
（1）拜耳法。將鋁礬土破碎、磨細，然後與苛性鈉溶液混合，送入高壓釜內用高溫高壓，使鋁礬土中的氧化鋁變成鋁酸鈉而轉入溶液中，分離後得鋁酸鈉溶液，經蒸發後即得產品。近年來鹼液的高壓溶出過程已由間斷式發展到連續式，管道化溶出已開始用於拜耳法生產中。
（2）燒結法。將鋁礬土、純鹼、石灰石磨細混合，在1200℃以上的高溫下燒結，熟料用水浸取，浸取後的鋁酸鈉溶液經過除矽後得到精製的鋁酸鈉溶液，蒸發至乾即得產品，燒結法又分為乾料燒結法與濕料燒結法，目前濕料燒結法基本上已取代了乾料燒結法。
（3）聯合法.所謂聯合法是指拜耳法、燒結法同時並用的生產方法。在生產中若以拜耳法為主，燒結法為輔，將高矽鋁礬土套用拜耳法處理，然後將所得赤泥用燒結法處理，這叫串聯聯合法。如果將低矽鋁礬土礦用拜耳法處理，高矽鋁礬土用燒結法處理，在生產過程中兩種方法同時進行，然後將兩種方法所得粗液合併，這叫並聯聯合法，得到的鋁酸鈉溶液經蒸發後即得產品。
（4）氫氧化鋁鹼解法。在氫氧化鈉溶液中於50～80℃溫度下加入粗氫氧化鋁升溫至110℃，保溫3h，得鋁酸鈉溶液，蒸發至乾即得產品。
拜耳法適宜於含矽低的鋁礬土，工藝過程比燒結法簡單，投資少，成本較低，產品質量高，但是當所處理的鋁土礦品位較低時，它在經濟上的優越性也隨之降低。燒結法適宜於以高矽鋁礬土為原料，其流程較拜耳法複雜，投資較大，成本高，產品質量也差，但氧化鋁總回收率較高。聯合法具有上述兩法的特點，既可用高矽鋁礬土，也可用低矽鋁礬土。
主要製法流程簡述。
（1）拜耳法以鋁礬土為原料，要求其氧化鋁含量為40%～70%，二氧化矽4%～20%，氧化鐵1%～20%，並且要求鋁礬土中氧化鋁和氧化矽的質量比大於8。將鋁礬土粉碎、球磨使粒度達到85%通過220目，然後與鹼液混合濕磨，進行高壓溶出，在150℃以上加熱2～3h，鋁礬土中氧化鋁以鋁酸鈉形式轉入溶液，而氧化矽、氧化鐵、氧化鈣等雜質則成為赤泥而沉澱。為了使鋁酸鈉溶液易於和赤泥分離，並加強脫矽，可將溶出液稀釋至氧化鋁含量由250～300g/L降低為100～120g/L。
在多層沉降槽中分離鋁酸鈉溶液與赤泥，然後將鋁酸鈉溶液蒸發至乾，即得成品。
（2）燒結法將鋁矽比為3～6的鋁礬土破碎，和石灰石混合，按比例在球磨機中進行濕磨，同時加入純鹼溶液。磨細後的料漿按一定比例加以混合調配。調配好的料漿以12～15kg/cm2的壓力噴射至轉窯中，在1200～1250℃的溫度下進行燒結。料漿經燒結後的熟料與赤泥洗液等調整液一起在圓錐球磨機中進行濕磨溶出，使氧化鋁變成鋁酸鈉溶液，氧化矽、氧化鐵等雜質變成固體赤泥。溶出後的泥漿經靜置沉降、真空抽濾將溶液和殘渣分離。赤泥殘渣用熱水反向洗滌四次，洗滌液返回去溶出熟料。分離得到的鋁酸鈉溶液每升約含氧化鋁100～110g，含二氧化矽2.5～4g/L。將粗液送到壓煮器內用蒸汽直接加熱，在5～6atm存在石灰乳的條件下進行脫矽，溶液經過2h左右的攪拌壓煮後，大部分矽以不溶性鋁矽酸鈉除去。料漿經沉降、葉片過濾機過濾，分離除去矽渣後，經蒸發至乾，即得成品。
安全信息
危險運輸編碼：UN 2812 8/PG 2
危險品標誌：腐蝕
危險標識：R34
用途
1.廣泛用於工業用水和自來水的淨化，能降低水的硬度和加快懸浮固體的沉降。與矽酸鹽化合能改進分子篩結晶，用作石油烴轉化的催化劑和載體，製造無定形氧化鋁催化劑及穩定矽膠溶液的原料。用作玻璃和陶瓷蝕刻用的鹼洗滌溶液抑制劑，造紙工業用的填充劑，減少油井水黏度及鋼表面處理用的保護劑，土壤硬化劑和用於肥皂，染料等工業。
2.用作採油酸化壓裂液增稠劑、堵水-調剖劑的交聯劑，與聚合物一起配合使用。並用作中性紙施膠劑、土壤硬化劑、水泥混合劑及催化劑。
3.用於玻璃和陶瓷蝕刻用的鹼洗滌溶液抑制劑，造紙工業上用作填充劑，用於減小油井水黏度以及作為鋼表面處理的保護劑。也用作為土壤硬化劑和用於肥皂，染料等工業。
