آلومینا یا اکسید آهن چیست؟ و چه ویژگی‌هایی دارد؟

آلومینا-اکسید-آهن-معدن

آلومینا شکل طبیعی متداول اکسید آلومینیوم Al2O3 بوده و در ترکیب بوکسیت‌ها، سنگ‌های رسی سنگی و همچنین آلونیت‌ها، نفلین‌ها و کائولین‌ها یافت می‌شود. لازم به ذکر است که این عنصر(اکسید آلومینیوم) در شکل خالص خود، کریستال های سفید رنگ یا ماده‌ای بی شکل است. جهت آشنایی بهتر با این ماده و شناخت فرایند تولید، کاربرد و انواع گریدهای تجاری آن ، پیشنهاد می‌کنیم تا انتهای مطلب ما را همراهی بفرمایید.

آنچه در ادامه مقاله خواهید خواند

آلومینا-اکسید-آهن-معدن

ماهیت اکسید آلومینیوم

در تشریح ماهیت آلومینا لازم به توضیح است که این عنصر ، یک ماده جامد کریستالی سفید است. از آنجایی که آلومینیوم بیش از حد واکنش پذیر است، ما نمی توانیم آن را به شکل طبیعی و آزاد پیدا کنیم. در طبیعت، آلومینیوم با یک لایه اکسید پوشانده می شود و این لایه سطحی اکسید آلومینیوم از آن در برابر خوردگی محافظت می‌کند. شایان ذکر است که از این ماده برای برای تولید تعدادی از مواد ساینده، نسوز، مقاوم در برابر سایش، مواد جاذب، مواد عایق الکتریکی، کاتالیزور، پرکننده های خنثی در تحقیقات و صنایع شیمیایی استفاده می‌شود.

فرایند تولید اکسید آلومینیوم

فرایند تولید آلومینا به این صورت است که ابتدا ، بوکسیت‌های استخراج شده خرد می‌شوند. سپس این بوکسیت‌های خرد شده با یک محلول قلیایی ترکیب شده  و در نهایت  آلومینا – اکسید آلومینیوم Al2O3 – از این ترکیب جداسازی می‌شود. لازم به ذکر است که  بوکسیت معمولا حاوی 40 تا 60 درصد اکسید آلومینیوم است. ماده به دست آمده به این روش ،  یک ماده خام کلیدی در فرآیند الکترولیز آلومینیوم است. از یک تن اکسید آلومینیوم به طور متوسط ​​0.5 تن آلومینیوم خالص به دست می‌آید.

تفاوت اصلی بین آلومینا و آلومینیوم

تفاوت اصلی بین آلومینیوم و اکسید آلومینیوم در این است که آلومینیوم یک عنصر شیمیایی است، در حالی که آلومینا ترکیبی حاوی آلومینیوم است. به عبارتی ، اگرچه دو اصطلاح “آلومینیوم” و “اکسید آلومینیوم” یکسان به نظر می‌رسند، اما متفاوت هستند! اکسید آلومینیوم ترکیبی است که حاوی عنصر شیمیایی آلومینیوم است. یکی دیگر از تفاوت‌های قابل توجه بین آلومینیوم و آلومینا این است که آلومینیوم تا حد زیادی با اکسیژن، اسیدها یا قلیاها واکنش می‌دهد، اما اکسید آلومینیوم مانند آلومینیوم بیش از حد واکنش پذیر نیست.  

مشخصات و ویژگی‌ آلومینا

آلومینا معمولا به شکل کوراندوم که یک کانی کریستالی است یافت می‌شود. کوراندوم در تولید آلومینیوم متالیک به روش هال مفید است. در این فرآیند، اکسید آلومینیوم در کریولیت مذاب حل شده و نمک حاصل تحت الکترولیز قرار می‌گیرد. پس از آن می توانیم آلومینیوم متالیک خالص را بدست آوریم. در ادامه به برخی از رایج‌ترین ویژگی‌های آلومینا پرداخته می‌شود:

نحوه تولید گریدهای آلومینا با خلوص بالا

شایان ذکر است که گریدهای اکسید آلومینیوم با خلوص بسیار بالا (<99.9%) (مناسب برای تولید سرامیک مقاوم در برابر سایش و خوردگی بالا و بسیاری از کاربردهای دیگر) را می‌توان با استفاده از روش های انتخابی پیوند و شکل دهی (ترکیب، ریخته گری، پرس و غیره) تولید کرد. این خواص را می‌توان با استفاده از طیف وسیعی از افزودنی ها و اجزای اضافی تعدیل و تغییر داد.  به عنوان مثال، افزودن اکسید منگنز (MnO2) برای سختی مفید است. دی اکسید سیلیکون (SiO2) می‌تواند مقاومت شوک حرارتی را بهبود بخشد. همچنین مقدار کمی از اکسید زیرکونیوم (ZrO2) می‌تواند هم طول عمر در دماهای بالا و هم مقاومت کلی در برابر سایش را افزایش دهد.

آلومینا-اکسید_آهن-معدن

کاربرد اکسید آلومینیوم

در شرح کاربرد آلومینا خوب است بدانید که اکسید آلومینیوم در اشکال مختلف برای ساخت سرامیک‌های نسوز و در صنایع شیمیایی و پتروشیمی – به عنوان کاتالیزور استفاده می‌شود. در آزمایشگاه‌ها از پودر ریز اکسید آلومینیوم برای جداسازی کروماتوگرافی مواد استفاده می‌شود. همچنین اکسید آلومینیوم (Al2O3) ، اساس یکی از مهم‌ترین گروه های مواد سرامیکی را فراهم می کند. مهمترین مشخصه اکسید آلومینیوم زینتر شده متراکم را می‌توان به این شرح ارائه داد:

کاربرد آلومینا در صنعت سرامیک

لازم به توضیح است که قطعات سرامیکی صنعتی ساخته شده از اکسید آلومینیوم ، معمولا از اکسید آلومینیوم همراه با مواد دیگری مانند سیلیس یا منیزیم ساخته می‌شود. محتویات اکسید آلومینیوم در برخی سرامیک‌ها،  از 72% تا 99.99% متغیر است. محتویات اکسید آلومینیوم بالاتر معمولا در مواردی استفاده می شود که کاربرد عملکرد بالاتری از نظر دما یا قابلیت سایش مدنظر می‌باشد.  شایان ذکر است که  سرامیک‌های اکسید آلومینیوم دارای ویژگی‌های سایش عالی، مقاومت شیمیایی، مقاومت فشاری، خواص دمای بالا و استحکام دی الکتریک هستند. این سرامیک‌ها به دلیل تطبیق پذیری و هزینه کم بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند. البته نقطه ضعف اصلی این سرامیک‌ها،  مقاومت نسبتا ضعیف در برابر شوک حرارتی به دلیل ضرایب انبساط حرارتی بالاتر و هدایت حرارتی کمتر (در مقایسه با سایر مواد سرامیکی خالص) است.

گریدهای تجاری آلومینا

گریدهای تجاری مختلفی از اکسید آلومینیوم وجود دارد. به عنوان مثال می‌توان به گریدهایی متفاوت از نظر درجه ذوب ، کلسینه، سودای کم، واکنش پذیری ، درجه خلوص اشاره کرد. در ادامه به برخی از مهمترین گریدهای تجاری آلومینا پرداخته می‌شود:

آیا میدونید آهن معدن چکار میکنه؟

تولید کننده انواع فروآلیاژها از جمله فروسیلیس ، فرومنگنز ، فروسیلیکومنگنز  و … و گندله آهن ، آهن اسفنجی و حتی سنگ آهن هم هست که با کلیک بر روی هر کدام از اونها میتونید اطلاعات بیشتری به دست بیارید.

ahanmadan
ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.