氫氧化鋁的電離方程式:Al(OH)3=Al3++3OH-。
氫氧化鋁是壹種無機物,化學式Al(OH)3,是鋁的氫氧化物。氫氧化鋁既能與酸反應生成鹽和水又能與強堿反應生成鹽和水,因此它是壹種兩性氫氧化物。
由於又顯壹定的酸性,所以又可稱之為鋁酸(H3AlO3)。但實際與堿反應時生成的是四羥基合鋁酸鹽([Al(OH)4]-)。因此通常把它視作壹水合偏鋁酸(HAlO2·H2O),按用途分為工業級和醫藥級兩種。
系奧地利拜耳(K.J.Bayer)於1888年發明。其原理是用苛性鈉(NaOH)溶液加溫溶出鋁土礦中的氧化鋁,得到鋁酸鈉溶液。溶液與殘渣(赤泥)分離後,降低溫度,加入氫氧化鋁作晶種,經長時間攪拌,鋁酸鈉分解析出氫氧化鋁,洗凈。
並在950~1200℃溫度下煆燒,便得氧化鋁成品。析出氫氧化鋁後的溶液稱為母液,蒸發濃縮後循環使用。由於三水鋁石、壹水軟鋁石和壹水硬鋁石的結晶構造不同,它們在苛性鈉溶液中的溶解性能有很大差異。
所以要提供不同的溶出條件,主要是不同的溶出溫度。三水鋁石型鋁土礦可在125~140℃下溶出,壹水硬鋁石型鋁土礦則要在240~260℃並添加石灰(3~7%)的條件下溶出。
拜耳法生產的經濟效果決定於鋁土礦的質量,主要是礦石中的SiO2含量,通常以礦石的鋁矽比,即礦石中的Al2O3與SiO2含量的重量比來表示。因為在拜耳法的溶出過程中,SiO2轉變成方鈉石型的水合鋁矽酸鈉(Na2O·Al2O3·1.7SiO2·nH2O),隨同赤泥排出。
礦石中每公斤SiO2大約要造成1公斤Al2O3和0.8公斤NaOH的損失。鋁土礦的鋁矽比越低,拜耳法的經濟效果越差。
直到70年代後期,拜耳法所處理的鋁土礦的鋁矽比均大於7~8。由於高品位三水鋁石型鋁土礦資源逐漸減少,如何利用其他類型的低品位鋁礦資源和節能新工藝等問題,已是研究、開發的重要方向。