铝酸钠溶液氧化铝的分析方法

1. 怎么分离铝土矿(AL2O3,FE2O3,SIO2)过程及试剂

铝土矿中常含有少量的SiO2和Fe2O3，写出实验室由铝土矿制取纯净Al2O3时需加入的试剂和反应方程式：

加HCl溶液过量，过滤除去SiO2沉淀，方程式为Al2O3+6HCl→2AlCl3+3H2O，Fe2O3+6HCl→2FeCl3+3H2O

加NaOH溶液过量，过滤除去Fe(OH)3，方程式为4NaOH+AlCl3→NaAlO2+3NaCl+2H2O ，3NaOH+FeCl3→Fe(OH)3↓+3NaCl

通入CO2过量，过滤得到Al(OH)3，方程式为2NaAlO2+CO2+3H2O→2Al(OH)3↓+Na2CO3

煅烧Al(OH)3可以得到纯净的Al2O3，方程式为2Al(OH)3→Al2O3+3H2O↑

铝土矿的主要化学成分为Al2O3，一般为40％～70%质量分数，另含SiO2、Fe2O3、TiO2及少量CAO、MgO及微量Ga、V、P、V、Cr等。以Al2O3在矿物存在形态分为：三水铝石（Al2O3�6�13H2O），一水软铝石，一水硬铝石（分子式均为Al2O3.H2O）。评定铝土矿质量标准是铝硅比，生产要求该值不低于3～3.5。
等

从铝土矿制取Al2O3方法很多，目前工业上几乎采用碱法，又分为拜耳法、烧结法、联合法等三种：
Al2O3�6�13H2O(或Al2O3�6�1H2O)+NaOH→（浸出/分解）NaAl(OH)4+赤泥→（晶种分解/蒸发、苛化）Al2(OH)3→（煅烧）Al2O3。

（一） 拜耳法：是典型的一种湿法冶金的方法，在氧化铝生产中占绝对优势。
工艺流程（如图）
原理如下：

实质是在不同条件下，控制反应向不同方向进行。其中关键工序是：
1 铝土矿的浸出——浸出母液的主要成份是NaOH
主要反应：
1）氧化铝 Al2O3�6�1nH2O+2NaOH→2NaAlO2+nH2O
2）二氧化硅：SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2O
2Na2SiO3+2NaAlO2+4H2O→Na2O�6�1Al2O3�6�12SiO2�6�12H2O↓+4NaOH
3） 氧化铁：溶出的Fe2O3不与NaOH反应，以固相直接进入残渣，呈红色。
4） 二氧化钛：TiO2+2Ca(OH)2→2CaOTiO2�6�12H2O 直接进入赤泥中
5） 碳酸盐：主要有CaCO3+2NaOH→Na2CO3+Ca(OH)2
MgCO3+2NaOH→Na2CO3+Mg(OH)2
由铝土矿在NaOH溶液中高压溶出的Al2O3水合物进入溶液，SiO2、Fe2O3、TiO2及反应物留在赤泥中（赤泥为铝矿中其他成分与碱液发生作用后的产物），再借助机械方法使溶液与残渣分开，以达到Al2O3与杂质分离。
铝土矿浸出是利用由若干预热器、压煮器和自蒸发器依次串联成的压煮器组来连续作业完成的。（如图）

2 铝酸钠溶液的晶种分解
制成的铝酸钠溶液，其中Al2O3浓度为（145±5）g/l，且在低于100℃温度下不稳定。越接近30℃，过饱和度越大，若在30℃下加入Al(OH)3晶种，并不断机械搅拌，此时过饱和铝酸钠溶液就可自发水解，产出Al(OH)3。
NaAl2O3+2H2O→Al(OH)3↓+NaOH
这种溶液的苛性比值较高。种分母液经蒸发浓缩后，作为循环母液返回，溶出过程溶出下批铝土矿。
3 氢氧化铝的煅烧及分解
Al2O3�6�13H2O（225℃）→AlO3�6�1H2O+2H2O
Al2O3�6�1H2O(500-550℃)→γ-Al2O3+H2O
γ-Al2O3(900℃开始/1200℃维持)→α-AL2O3
在带冷却机的回转窑中进行，重油煤气作燃料，产物Al2O3或于管状机中冷却或送入车间直接电解。
4 母液的蒸发与苛化
生产过程因各种原因进入大量水分，会引起缩环母液浓度降低，需适时蒸发水分，保持母液浓度。
浸出过程中，高浓度的苛性钠与矿石中碳酸盐反应或空气中CO2反应，使 NaOH部分转化为Na2CO3或形成Na2CO3�6�1H2O。均不能溶解Al2O3水合物，需转变为有用的NaOH，即利用石灰乳与其苛化反应生成NaOH溶液。
Na2CO3+Ca(OH)→2NaOH+CaCO3

（二）碱石灰烧结法生产Al2O3。适于处理铝硅比小于4的铝土矿 （如图）
1）实质：是铝土矿与足量Na2CO3、石灰配成炉料，在1200℃下烧结，生成可溶于水的铝酸钠（Na2O�6�1Al2O3）。其中SiO2与碳生成不溶于水的原硅酸钙（2CaO�6�1SiO2），用稀碱溶液浸入Na2O�6�1Al2O3，与2CaO�6�1SiO2分离。溶液脱S后通入CO2气体进行碳酸化分解，析出Al(OH)3及碳分母液，用过滤机将两者分离。氢氧化铝经洗涤后，最终送煅烧，分解成Al2O3。母液经蒸发浓缩，用于配料处理循环使用。
2）工艺为：生料烧结，熟料溶化，铝酸钠液脱硅，碳酸化分解。

8、工业制备铝一般是从铝土矿（主要成分是Al2O3，含有Fe2O3杂质）中得到纯净的是Al2O3，然后电解是Al2O3得到铝。下图是从铝土矿中提纯是Al2O3的简单示意图。其中牵涉到的一个反应是：2NaAlO2＋CO2＋3H2O＝Na2CO3＋2Al(OH)3↓

（1）写出图示中（1）的实验操作是过滤；图示中（2）加入的试剂Ca(OH)2。
（2）试推断物质（写化学式）B NaAlO2；C Fe2O3；H CaCO3；F Al2O3。
（3）写出化学方程式：
①Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O
②Na2CO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋ 2NaOH
③2Al(OH)3 Al2O3＋3H2O

2. 能不能用EDTA滴定偏铝酸钠啊如果可以，要怎如何进行操作呢谢谢

可以。参照氧化铝的测定方法。采用返滴定。先将铝铝酸钠溶液调至酸性且无沉淀生成。再做如下操作。
详情如下：
4.方法提要
试样中的铝与已知过量的乙二胺四乙酸二钠反应，生成络合物。在pH约为6时，用二甲酚橙为指示剂，以锌标准滴定溶液滴定过量的乙二胺四乙酸二钠。
4.1.2试剂和材料
4.1.2.1乙酸钠（GB 693）溶液：272g／L；
4.1.2.2氯化锌（HG 3-947）标准滴定溶液：c（ZnCl2）约0.02mol／L；
4.1.2.3乙二胺四乙酸二钠（EDTA）（GB 1401）标准滴定溶液：c（C10H14O8N2Na2）约0.05mol/L。
4.1.2.4二甲酚橙：2g／L溶液；
4.1.3分析步骤
称取约5g固体试样或10g溶液试样，精确至0.0002g，置于250mL烧杯中，用约100mL水加热溶解（必要时过滤），冷却后，全部转移到500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
用移液管移取20mL此试验溶液，置于300mL锥形瓶中。用移液管加入20ml EDTA标准滴定溶液，煮沸1min，冷却后加入5mL乙酸钠溶液和2滴二甲酚橙指示液。用氯化锌标准滴定溶液滴定至浅粉红色。
同时做空白试验。
4.1.4分析结果的表述
以质量百分数表示的氧化铝（Al2O3）含量X1按式（1）计算：
X1=0.05098c(V0-V)/(m×20/500)×100-0.9128X2 =127.5c(V0-V)/m-0.9128X2……………………（1）
式中：c－－氯化锌标准滴定溶液的实际浓度，mol／L；
V0一一空白试验所消耗氯化锌标准滴定溶液的体积，mL；
V－一试验溶液所消耗氯化锌标准滴定溶液的体积，mL；
m一一试料质量，g；
X2一－4.2条测出的铁（Fe）含量，％；
0.05098――与1.00mL乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液[c(C10H14O8N2Na2）=1.000mol/L]相当的，以克表示的氧化铝（Al2O3）的质量；
0.9128一一铁（Fe）换算成氧化铝（Al2O3）的系数。
所得结果应表示至二位小数。
4.1.5允许差
两次平行测定结果之差不大于0.15％，取其算术平均值为测定结果。

3. 偏铝酸钠溶液怎样分解成氢氧化铝,比例是多少

偏铝酸钠
溶液
与酸作用生成
氢氧化铝
和盐的反应式：NaAlO2
+
HCl
+
H2O
=
Al(OH)3↓+
NaCl偏铝酸钠溶液加酸调整PH至5.5～7.5时，氢氧化铝沉淀生成。从此反应可以看出，加酸平衡
向右
移动，沉淀生成，加碱平衡
向左
移动，沉淀溶解。依据上述反应式，1摩偏铝酸钠与1摩
一元酸
(1摩
氢离子
)作用，能生成1摩氢氧化铝沉淀和1摩盐。 氢氧化铝沉淀与酸发生
酸碱
中和作用
生成盐和水的反应式：Al(OH)3
+
3HCl =
AlCl3
+
3H2O继续加酸调整PH至5.5以下时，氢氧化铝沉淀溶解，由此反应可以看出，加酸平衡向右移动，沉淀溶解。加碱平衡向左移动，沉淀生成。

4. 如何从铝酸钠中把铝元素提取出来

制成溶液，通入二氧化碳有氢氧化铝析出
2NAALO2+CO2+3H2O==2AL（OH）3+NA2CO3
把氢氧化铝在高温（1200摄氏度）下煅烧，分解成氧化铝和水
2AL（OH）3==AL2O3+3H2O
再电解氧化铝，需用冰晶石作熔剂，它是氟化钠和氟化铝组成的复盐溶点约1000度，这个过程很复杂。最后在阴极有铝生成

5. 针对我国铝土矿特点，适合用哪些方法生产氧化铝，论述其理由

用化学置换的办法很艰难,因为铝的活性太强.所以才会出现铝碗比银碗更高贵的历史.现在工业使用的就一种,电解铝的办法.以氧化铝熔融状态下进行电解,但氧化铝的熔点非常高,要两三千度.就会在里面加一种叫萤石的物质来降低成为液态的温度,只要一千度了,原理相当于液态的萤石溶解了还是固态的氧化铝.萤石的化学成为是氟化钙。
工业炼铝：主要原理是霍尔-埃鲁铝电解法：以纯净的氧化铝为原料采用电解制铝 ，因纯净的氧化铝熔点高（约2045℃），很难熔化，所以工业上都用熔化的冰晶石(Na3AlF6)作熔剂,使氧化铝在1000℃左右溶解在液态的冰晶石中，成为冰晶石和氧化铝的熔融体，然后在电解槽中，用碳块作阴阳两极，进行电解。

全面介绍如下：
《铝的生产加工》
铝在生产过程中有四个环节构成一个完整的产业链：铝矿石开采－氧化铝制取－电解铝冶炼－铝加工生产。
一般而言，两吨铝矿石生产一吨氧化铝；两吨氧化铝生产一吨电解铝。
（一）氧化铝的生产方法
迄今为止，已经提出了很多从铝矿石或其它含铝原料中提取氧化铝的方法。由于技术和经济方面的原因，有些方法已被淘汰，有些还处于试验研究阶段。已提出的氧化铝生产方法可归纳为四类，即碱法、酸法、酸碱联合法与热法。目前用于大规模工业生产的只有碱法。

铝土矿是世界上最重要的铝矿资源，其次是明矾石、霞石、粘土等。目前世界氧化铝工业，除俄罗斯利用霞石生产部分氧化铝外，几乎世界上所有的氧化铝都是用铝土矿为原料生产的。

铝土矿是一种主要由三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石组成的矿石。到目前为止，我国可用于氧化铝生产的铝土矿资源全部为一水硬铝石型铝土矿。

铝土矿中氧化铝的含量变化很大，低的仅约30％，高的可达70％以上。铝土矿中所含的化学成分除氧化铝外，主要杂质是氧化硅、氧化铁和氧化钛。此外，还 含有少量或微量的钙和镁的碳酸盐、钾、钠、钒、铬、锌、磷、镓、钪、硫等元素的化合物及有机物等。其中镓在铝土矿中含量虽少，但在氧化铝生产过程中会逐渐 在循环母液中积累，从而可以有效地回收，成为生产镓的主要来源。

衡量铝土矿优劣的主要指标之一是铝土矿中氧化铝含量和氧化硅含量的比值，俗称铝硅比。

用碱法生产氧化铝时，是用碱（NaOH或Na2CO3）处理铝矿石，使矿石中的氧化铝转变成铝酸钠溶液。矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分的硅则成为不溶 解的化合物。将不溶解的残渣（赤泥）与溶液分离，经洗涤后弃去或进行综合处理，以回收其中的有用组分。纯净的铝酸钠溶液即可分解析出氢氧化铝，经分离、洗 涤后进行煅烧，便获得氧化铝产品。分解母液则循环使用来处理另一批矿石。碱法生产氧化铝有拜耳法、烧结法以及拜耳--烧结联合法等多种流程。 拜耳法是由奥地利化学家拜耳（K·J·Bayer）于1889～1892年发明的一种从铝土矿中提取氧化铝的方法。一百多年来在工艺技术方面已经有了 许多改进，但基本原理并未发生变化。为纪念拜耳这一伟大贡献，该方法一直沿用拜耳法这一名称。

拜耳法包括两个主要过程。首 先是在一定条件下氧化铝自铝土矿中的溶出（氧化铝工业习惯使用的术语，即浸出。以下同）过程，然后是氢氧化铝自过饱和的铝酸钠溶中水解析出的过程，这就是 拜耳提出的两项专利。拜耳法的实质就是以湿法冶金的方法，从铝土矿中提取氧化铝。在拜耳法氧化铝生产过程中，含硅矿物会引起Al2O3和Na2O的损失。

在拜耳法流程中，铝土矿经破碎后，和石灰、循环母液一起进入湿磨，制成合格矿浆。矿浆经预脱硅之后预热至溶出温度进行溶出。 溶出后的矿浆再经过自蒸发降温后进入稀释及赤泥（溶出后的固相残渣）的沉降分离工序。自蒸发过程产生的二次汽用于矿浆的前期预热。沉降分离后，赤泥经洗涤 进入赤泥堆场，而分离出的粗液（含有固体浮游物的铝酸钠溶液，以下同）送往叶滤。粗液通过叶滤除去绝大部分浮游物后称为精液。精液进入分解工序经晶种分解 得到氢氧化铝。分解出的氢氧化铝经分级和分离洗涤后，一部分作为晶种返回晶种分解工序，另一部分经焙烧得到氧化铝产品。晶种分解后分离出的分解母液经蒸发 返回溶出工序，形成闭路循环。氢氧化铝经焙烧后得到氧化铝。

不同类型的铝土矿所需要的溶出条件差别很大。三水铝石型铝土矿 在105℃的条件下就可以较好地溶出，一水软铝石型铝土矿在200℃的溶出温度下就可以有较快的溶出速度，而一水硬铝石型铝土矿必须在高于240℃的温度 下进行溶出，其典型的工业溶出温度为260℃。溶出时间不低于60分钟。

拜耳法用于处理高铝硅比的铝土矿，流程简单，产品 质量高，其经济效果远比其它方法为好。用于处理易溶出的三水铝石型铝土矿时，优点更是突出。目前，全世界生产的氧化铝和氢氧化铝，90%以上是用拜耳法生 产的。由于中国铝土矿资源的特殊性，目前中国大约50%的氧化铝是由拜耳法生产的。

将拜耳法和烧结法二者联合起来的流程称 之为联合法生产工艺流程。联合法又可分为并联联合法、串联联合法与混联联合法。采用什么方法生产氧化铝，主要是由铝土矿的品位（即矿石的铝硅比）来决定 的。从一般技术和经济的观点看，矿石铝硅比为3左右通常选用烧结法；铝硅比高于10的矿石可以采用拜耳法；当铝土矿的品位处于二者之间时，可采用联合法处 理，以充分发挥拜耳法和烧结法各自的优点，达到较好的技术经济指标。

目前全球氧化铝年产量在5500万吨左右，我国的氧化铝产量约为680万吨。

（二）原铝、铝合金及铝材的生产方法

目前工业生产原铝的唯一方法是霍尔－埃鲁铝电解法。由美国的霍尔和法国的埃鲁于1886年发明。霍尔－埃鲁铝电解法是以氧化铝为原料、冰晶石 （Na3AlF6）为熔剂组成的电解质，在950－970℃的条件下通过电解的方法使电解质熔体中的氧化铝分解为铝和氧，铝在碳阴极以液相形式析出，氧在 碳阳极上以二氧化碳气体的形式逸出。每生产一吨原铝，可产生1.5吨的二氧化碳，综合耗电在15000kwh左右。

工业铝电解槽大体上可以分为侧插阳极自焙槽、上插阳极自焙槽和预焙阳极槽三类。由于自焙槽技术在电解过程中电耗高、并且不利于对环境的保护，所以自焙槽技术正在被逐渐淘汰。目前全球原铝年产量约为2800万吨，我国的原铝年产量约为700万吨。

必要时可以对电解得到的原铝进行精炼得到高纯铝。目前的铝合金生产方法主要以熔配法为主。由于铝及其合金具有优良的可加工性能，所以通过锻、铸、轧、冲、压等方法生产板、带、箔、管、线等型材。

6. 怎样从铝土矿制备纯净氧化铝

一种从铝土矿中制取氧化铝的方法，该方法包括在含钙添加物存在的条件下磨细铝土矿，其克分子比为CaO∶TiO2＝0.7～2.0。结果得到矿浆，并把它加热到200～280℃，向加热后的矿浆中加入...。在此之后以工艺水稀释矿浆。从含有铝酸钠的铝酸盐溶液中分离出固相。在晶种存在条件下，把铝酸盐溶液冷却到40～50℃，得到悬浮液。以氢氧化铝为晶种，从悬浮液中分离出形成的氢氧化铝。

7. 氧化铝怎么反应到氢氧化铝

氧化铝先与稀硫酸反应生成硫酸铝，再加入氢氧化钠，最后加入氨水，就能得到氢氧化铝。

氧化铝反应生成氢氧化铝化学方程式：

2Al+3H2SO4（稀）=Al2(SO4）3+3H2↑

2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑

Al2(SO4）3+6Na[Al(OH)4]+12H2O=8Al(OH)3↓+3Na2(SO4）或

Al2(SO4）3+6NH3.H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4）2SO4

氧化铝反应生成氢氧化铝离子方程式：2Al+6H+=2Al3++3H2↑

2Al3++2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑

Al3++3[Al(OH)4]-+6H2O=4Al(OH)3↓

或Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

(7)铝酸钠溶液氧化铝的分析方法扩展阅读：

一般所谓的氢氧化铝实际上是指三氧化二铝的水合物。如向铝盐溶液中加入氨水或弱碱而得到的白色胶状沉淀，其含水量不定，组成也不均匀，统称为水合氧化铝。只有在铝酸盐溶液中（含有Al（OH）4-离子）的溶液中通CO2才可得到真正的氢氧化铝。

氢氧化铝主要有325目、800目、1250目、5000目四个规格。白色粉末状固体。几乎不溶于水，能凝聚水中的悬浮物，吸附色素。

8. 怎麽用铝土矿提取纯AI2O3

碱法生产氧化铝。

用碱（NaOH或Na2CO3）处理铝矿石，使矿石中的氧化铝转变成铝酸钠溶液。矿石中的铁、钛等杂质和绝大部分的硅则成为不溶 解的化合物。将不溶解的残渣（赤泥）与溶液分离，经洗涤后弃去或进行综合处理，以回收其中的有用组分。纯净的铝酸钠溶液即可分解析出氢氧化铝，经分离、洗 涤后进行煅烧，便获得氧化铝产品。

9. 如何测定铝矾土中氧化铝的含量采用什么样的分析手段求解

可采用EDTA—氟化铵置换—乙酸铅回滴定法。
称取0.5克试样，置于铂坩埚中，加入4—5克碳酸钾—硼砂（1+1）混合熔剂，搅匀后再在上面铺一层熔剂，在1000—1100度的高温炉中熔融到透明，继续熔融2—3分钟。取出，旋转坩埚，使熔融物均匀附在坩埚壁上，放冷。
在300毫升的烧杯中，加入120毫升硝酸（1+10）及5毫升硫酸（1+4），加热至近沸，将坩埚放在烧杯中盖上玻璃皿，加热到熔块分解，用水洗净坩埚，溶液冷却到室温后移于250毫升的容量瓶中，稀释到刻度摇匀。
吸出25毫升试样溶液，放于400毫升的烧杯中，加入20毫升50g/L的苦杏仁酸，搅拌，加于0.05mol/L的EDTA标准溶液至过量10—15毫升（对铁铝合量而言），加水稀释到150毫升，用氨水（1+1）调PH值到4（用PH试纸检验），然后将溶液加热到70-80度，加10毫升乙酸—乙酸钠缓冲溶液（PH=6),煮沸3—5分钟，取下，冷却到室温，加入7—8滴半二甲酚橙指示剂（5g/L),用0.05mol/L的乙酸铅标准溶液滴定到溶液由黄色变为稳定的呈红色（不计数），立即向溶液中加入10毫升氟化铵（100g/L），搅拌，加热煮沸1—2分钟，补加2—3滴半二甲酚橙指示剂，用0.05mol/L的乙酸铅滴定到溶液由黄色变为稳定的橙红色，记下毫升数。
三氧化二铝按下式计算：AI2O3=T*V*K*10*100/（m*1000）
式中：T—EDTA对三氧化二铝的滴定度，mg/ml
V—消耗乙酸铅标准溶液的体积，毫升
K—每毫升乙酸铅标准溶液相当于EDTA标准溶液的毫升数
m—试样质量，克
10—吸出试样溶液的体积比

10. 求活性氧化铝的分析方法

称样品0.1000克于银坩埚中，加氢氧化钠两克，过氧化钠少许，650摄氏度熔融15分钟，冷却，沸水提取，用10毫升盐酸中和，洗净坩埚，移入一百毫升容量瓶中定容，分取20毫升，加0.5克EDTA，煮沸，用氨水中和至中性，加20毫升5.5缓冲溶液，继续煮沸5分钟，取下冷却，回滴过量EDTA，终点后加入2克氟化钾，继续煮沸5分钟，取下冷却，用有浓度锌盐标准溶液滴定至终点计算结果。