廢鋁制取氫氧化鋁及明礬的實驗研究摘要當(dāng)今世界，人口數(shù)量非常龐大，由于人類的不珍惜與濫用，帶來自然資源日益減少問題的同時，環(huán)境污染也越來越嚴重。我們生活的家園只有這唯一的一個，近些年來我們都可以看到，環(huán)境污染對我們地球母親帶來的創(chuàng)傷是非常嚴重的，環(huán)境保護問題刻不容緩！本論文針對廢鋁回收方面做出了研究，鋁作為一種常見的金屬，用途非常廣泛，幾乎我們生活的方方面面都離不開鋁，用途廣泛的同時，自然也帶來了廢物的產(chǎn)生，浪費資源的同時也帶來了環(huán)境污染。因此，研究廢鋁的回收與利用是非常必要的。該實驗利用實驗室方法對廢鋁進行回收，用廢鋁制取氫氧化鋁及明礬。氫氧化鋁及明礬是我們實驗室及日常生活中頻繁使用到的物質(zhì)，而且，廢鋁制取氫氧化鋁及明礬的實驗是可行的，因此，該實驗在解決資源浪費、環(huán)境污染的同時，也創(chuàng)造了價值，是一件非常有意義的事兒。關(guān)鍵詞：廢鋁；氫氧化鋁；明礬ExperimentalstudyonPreparationofaluminumhydroxideandaluminumalumABSTRACTIntoday'sworld,thepopulationissolarge,becausehumansdonotcherishandabuse,bringnaturalresourcesdwindlingproblemsatthesametime,environmentalpollutionisbecomingmoreandmoreserious.Weliveinthehomeonlytheonlyone,inrecentyears,wecansee,thetraumaoftheenvironmentalpollutionbroughttoourmotherearthisveryseriousandenvironmentalprotectionproblemswithoutdelay!Inthispaperscraprecyclinghasmadetheresearchonaluminumasacommonmetal,usesaverybroad,almostofourlivesareinseparablefromaluminum,widelyusedatthesametime,naturallybroughtwastegeneration,wasteofresourcesatthesametimealsobroughtenvironmentalpollution.Therefore,recoveryandutilizationofscrapisverynecessary.Thelaboratorymethodforrecyclingofscrap,scrapforpreparationofaluminumhydroxideandalum.Aluminiumhydroxideandalumisindailylifeandinourlaboratoryarefrequentlyusedtothematerialandscrappreparationofaluminumhydroxideandalumexperimentisfeasible.Therefore,theexperimentinsolvingthewasteofresources,environmentalpollutionatthesametime,butalsocreatevalueisaverymeaningfulthing.Keywords:aluminum;aluminumhydroxide;alum1緒論1.1研究背景因為在全球范圍內(nèi)很多種礦產(chǎn)資源已經(jīng)越來越少,導(dǎo)致生產(chǎn)的成本也一天天增加,再加上人們的環(huán)保意識越來越強,世界上的各個國家國都在很積極地促進資源的再生和利用，在不斷為減少廢物對環(huán)境的污染而努力。當(dāng)然，我國也不例外。伴隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，環(huán)境問題也越來越引起人們的重視。2012年11月8號在北京召開的十八大會議中，胡錦濤提出要大力推進生態(tài)文明建設(shè)，即面對資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴重、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴峻形勢，必須樹立尊重自然、順應(yīng)自然、保護自然的生態(tài)文明理念，把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位，融入經(jīng)濟建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會建設(shè)各方面和全過程，努力建設(shè)美麗中國，實現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展。為此還提出堅持節(jié)約資源和保護環(huán)境的基本國策，堅持節(jié)約優(yōu)先、保護優(yōu)先、自然恢復(fù)為主的方針，著力推進綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展，形成節(jié)約資源和保護環(huán)境的空間格局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、生活方式，從源頭上扭轉(zhuǎn)生態(tài)環(huán)境惡化趨勢，為人民創(chuàng)造良好生產(chǎn)生活環(huán)境，為全球生態(tài)安全做出貢獻。并且認為我們當(dāng)前應(yīng)該加大自然生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境保護力度。良好生態(tài)環(huán)境是人和社會持續(xù)發(fā)展的根本基礎(chǔ)。要實施重大生態(tài)修復(fù)工程，增強生態(tài)產(chǎn)品生產(chǎn)能力，推進荒漠化、石漠化、水土流失綜合治理，擴大森林、湖泊、濕地面積，保護生物多樣性。加快水利建設(shè)，增強城鄉(xiāng)防洪抗旱排澇能力。加強防災(zāi)減災(zāi)體系建設(shè)，提高氣象、地質(zhì)、地震災(zāi)害防御能力。堅持預(yù)防為主、綜合治理，以解決損害群眾健康突出環(huán)境問題為重點，強化水、大氣、土壤等污染防治。堅持共同但有區(qū)別的責(zé)任原則、公平原則、各自能力原則，同國際社會一道積極應(yīng)對全球氣候變化。在去年召開的十八屆四中全會中，同樣，習(xí)近平總書記在全會的重要講話中多次強調(diào)生態(tài)環(huán)境保護，要求各級黨委和政府要清醒認識環(huán)境保護形勢，強化環(huán)境法治。這對依法推進環(huán)境保護工作具有重要意義。導(dǎo)致環(huán)境污染的原因有許多，其中，隨意棄置有色金屬就是一個大的來源。金屬制品在使用過程中必然有的新舊更替現(xiàn)象，由于金屬制品的損壞腐蝕和淘汰，每年都有大量的廢舊金屬產(chǎn)生。如果將這些廢舊金屬隨意棄置，在造成了環(huán)境的污染的同時又浪費了有限的金屬資源。廢金屬是一種再生資源，由于礦產(chǎn)資源越來越稀缺，廢金屬的地位也越來越重要。雖然我國國土面積遼闊，但有色金屬資源并沒有多少，而且有色金屬的需求量一直在不斷地增長，我國是一個對有色金屬有著很大產(chǎn)量和消費量的國家，如果要滿足經(jīng)濟發(fā)展的需要必須依靠進口。然而，我國對廢金屬的利用水平卻是相對較低的，所以，我國廢舊金屬的回收與利用水平的提高是非常必要的。1.2研究目的和意義五金制品是指鐵、鋼、鋁等金屬經(jīng)過切割，壓延，鍛造等等物理加工制造而成的各種金屬器件。例如五金工具、五金零部件、日用五金、建筑五金以及安防用品等。五金類產(chǎn)品種類繁多，規(guī)格各異，但是五金類產(chǎn)品在家居裝飾中又起著不可替代的作用。正是由于五金類產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，大量廢棄五金的產(chǎn)生在所難免。國外廢金屬主要分布在工業(yè)發(fā)達國家，大體可分為東南亞地區(qū)，歐洲地區(qū)，北美地區(qū)，俄羅斯及澳洲幾個地方。美國因為是工業(yè)經(jīng)濟高度發(fā)達的國家，每年都會產(chǎn)生大量的廢舊金屬，除了本國直接重新利用外，因為美國勞工處理費用極高，一般都運往國外。我國產(chǎn)生的廢五金主要來自工業(yè)制造產(chǎn)生的廢金屬和報廢的設(shè)備、金屬制品、零部件拆解的廢金屬。我國五金制品的存儲量少，因此產(chǎn)生的廢五金數(shù)量也較少，但是我國廢金屬的需求量大，廢金屬的供應(yīng)一直處于緊張狀態(tài)，因此我國再生金屬工業(yè)的主要資源渠道便依靠進口。我國廢五金回收主要是把來自不同渠道的廢五金進行拆解、分選，最終是分類清晰的廢金屬；廢五金再生利用主要是利用廢金屬生產(chǎn)出各類金屬材料、合金產(chǎn)品及制品。在五金中，鋁是最重要的有色金屬品種,截止1985年為止,世界鋁土礦的探明儲量為226.7億t[1]（[1]中國有色金屬工業(yè)總公司情報研究所編:世界有色金屬統(tǒng)計手冊[M].1986:3～4.）。鋁是一種輕金屬,其導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、抗蝕性能均很高,其比重不到銅的比重三分之一[2]（[2]廢鋁的回收利用，舒清泰）,故能良好承受熱態(tài)或冷態(tài)壓力加工,尤其是鋁基合金材料更以其質(zhì)輕、美觀、堅固耐用之優(yōu)點,在現(xiàn)代化建設(shè)和人民生活中占據(jù)重要地位:上至飛機、火箭、衛(wèi)星、宇宙飛船;下至各種地面、廣告、水上建筑、賓館以及居室內(nèi)外裝飾、焊接材料、日用器具、兒童玩具、旅游產(chǎn)品等。鋁工業(yè)之所以能成為一種可持續(xù)發(fā)展的工業(yè),不僅在于鋁具有良好的性能(密度小、塑性變形性能好等),而且由于它是最具有可回收性與再生利用價值的工程金屬,其回收節(jié)能效果甚佳,且廢鋁回收率相當(dāng)高,又能反復(fù)循環(huán)利用,實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟所提倡的目標[3]。（[3]廢鋁的回收與利用，舒清泰）鋁也是一種第三能源。我國目前電解It原鋁錠平均直流耗電為14500kw·h,世界上最先進指標也達13000kw·h,而復(fù)化It廢鋁的能耗只要725kw·h?？晒?jié)約投資7.5%,降低生產(chǎn)費用50%左右。我國的鋁、銅、鉛、鋅四種再生有色金屬的產(chǎn)量只占總產(chǎn)量的12%左右,而美國由于重視再生有色金屬的生產(chǎn),早在1960一1979年很長時間里,放慢原鋁的發(fā)展速度,加快再生鋁的生產(chǎn),其再生鋁的產(chǎn)量已占鋁總產(chǎn)量的35%左右,僅此舉措,美國1979年節(jié)約能源400億kw·h。有專家做過計算:如果把我國再生鋁在鋁總產(chǎn)量中的比例提高到20%,則可增產(chǎn)7萬t鋁[4]。（[4]廢鋁的回收與利用，舒清泰）并且,原鋁生產(chǎn)的工藝流程很長、工序多而且很復(fù)雜,因此，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的“三廢”對環(huán)境會產(chǎn)生嚴重的污染,然而，相比于原生鋁，再生鋁的生產(chǎn)工藝就較為簡單、流程短、工序少,有害雜質(zhì)較少,因而用于治理“三廢”的費用相對原鋁生產(chǎn)起碼要低50%[5]（[5]廢鋁的回收與利用）。鋁不但具有可回收性,而且是一種可以反復(fù)使用,“永不消失”的金屬。自1886年以來人類所生產(chǎn)的6.9億t[6]原鋁中（[6]樂長高,姜國芳,劉云海.氧化亞鐵硫桿菌生物冶金的新進展[J].生物技術(shù),2003,13(3):45.）,約有4.8億t目前仍在被利用,并且以后仍將被重新利用。目前每年約有1160萬t[77]（[7]楊遇春,李玉增.生物技術(shù)與有色金屬的發(fā)展[J].稀有金屬,1995,19(6):430～433.）廢鋁通過回收再生,滿足了全球鋁市場的40%，再生鋁的能耗僅為制取原鋁的3%～5%。與原鋁生產(chǎn)相比,用17.5%品位的鋁礬土生產(chǎn)鋁與用廢雜鋁生產(chǎn)再生鋁所做的對比看,每再生1t鋁,除節(jié)能95%,還節(jié)水10.5t、少用固體材料11t、少排放二氧化碳0.8t、少排放硫氧化物0.06t,少處理廢液廢渣1.9t,免剝離地表土石0.6t、免采掘脈石6.1t。優(yōu)勢明顯,因此,廢雜鋁的回收再生是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的首選。鋁的回收和再生利用在節(jié)能方面的效果非常顯著,而且可以減少鋁生產(chǎn)中的CO2和CO排放量。這對于防治大氣污染有重要意義,所以鋁的生產(chǎn)被稱為“綠色金屬”生產(chǎn)。廢鋁回收和再生利用可以節(jié)約許多資源。我國優(yōu)質(zhì)鋁礦并不是十分豐富,一部分氧化鋁還要靠國外進口,回收利用廢鋁經(jīng)濟價值很大,應(yīng)予以足夠重視。2文獻綜述2.1前言鋁是人們最熟悉的金屬之一。鋁做為日常生活中最常用的金屬，已經(jīng)深人人們生活的各個方面。廢雜鋁從來源上可分為新鋁廢料(生產(chǎn)性廢鋁)及舊廢鋁廢料(生活性廢鋁)。新鋁廢料是指鋁材在加工過程中所產(chǎn)生的工藝廢料及不合格廢品。舊鋁廢料是指經(jīng)社會消費后的報廢鋁料，如鋁門窗、汽車鋁鑄件、廢易拉罐等，同時也包括新鋁廢料流入社會進行回收利用的廢鋁。廢鋁是一種寶貴資源，有效回收與利用廢鋁對發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、節(jié)約資源及能源、減少溫室氣體及有害物質(zhì)排放有著特別重要的意義。再生鋁行業(yè)是世界鋁工業(yè)的必要組成部分．是世界鋁工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的不可缺少的環(huán)節(jié)．有著巨大的市場潛力和發(fā)展前景。無論是國內(nèi)還是國外都非常重視廢鋁的回收，在這方面作出了大量的研究。2.2國外主要國家廢鋁回收再生情況國外對鋁資源的開發(fā)研究起步較早,對廢鋁回收及再生利用的認識也比較深刻,并給予了高度重視。各國在廢鋁回收再生方面都有自己獨特的方法和措施,并取得了顯著成績。歐洲再生鋁產(chǎn)量由1975年的100萬t上升到1994年的160萬t,上升了60%。世界22%的鋁產(chǎn)量來自廢鋁回收。歐、美等國家對廢舊金屬的回收利用體系錕完善，舊廢鋁能夠按照品質(zhì)的不同進行回收和倉儲，并建立有專門的廢鋁處理站；新廢鋁能夠與再生鋁工廠建立有序的穩(wěn)定的分類，從而進入物流循環(huán)。在歐美等國家回收的廢鋁資源中，報廢汽車中的鋁廢料和廢鋁易拉罐是再生鋁工業(yè)的兩類重要原料。全社會世界生產(chǎn)的鋁合金約80％用于制造汽車的鑄件和鍛件，而美國報廢汽車中鋁廢料的回收率達N95％。廢鋁罐的回收率也很高，全球平均回收率在50％以上。在西方發(fā)達地區(qū)，相當(dāng)多的鋁合金廠商都設(shè)有廢鋁回收部門?；厥諄淼膹U鋁不僅供自身企業(yè)生產(chǎn)使用，多余的儲量還向中國等發(fā)展中國家出售。美國早在1987年就通過了《鋁飲料罐回收法》,對廢鋁罐的回收起到積極推動作用。美國設(shè)有廢鋁回收專業(yè)公司,回收網(wǎng)點遍布全國,而且還有許多民間俱樂部、慈善機關(guān)與諸如“童子軍”之類的團體專門開展易拉罐的回收積集,人們普遍接受鋁罐的回收措施。目前,美國除回收中心外,還有1萬多個方便的鋁罐回收站和遍布各角落的回收機,使廢鋁罐能盡早回收,循環(huán)周期最短時不超過兩星期。1995年收集了約91.5萬t廢鋁罐,回收率達62.1%。國內(nèi)再生鋁產(chǎn)量為318.6萬t,占鋁錠產(chǎn)量的47%。美國鋁業(yè)、雷諾等許多大公司都建有自己的廢鋁回收網(wǎng)絡(luò)和再生廠。如阿盧馬克斯鋁業(yè)公司于1993年建成了科克拉得廢鋁再生公司,專以廢幕墻型材、商店門面型材、門窗廢料、廢型材等為原料,經(jīng)再生處理后鑄成擠壓建筑型材用的錠坯;雷諾廠則聲稱它是“國家最大的廢鋁回收廠”?，F(xiàn)在,廢鋁回收已在美國廣大民眾的心中達成共識,回收業(yè)也成為熱門產(chǎn)業(yè)。德國的大公司對廢鋁回收也很重視,均建有各自的處理基地,將廢鋁的價值發(fā)揮得淋漓盡致。如德國阿盧比列茲公司于1996年在開普頓市建立了一家新鑄造廠,其主要原料就是廢6063合金,占80%以上,設(shè)計生產(chǎn)能力為6萬t/a,極大地緩解了原鋁資源的供需矛盾。在各大鋁廠的共同努力下,德國的廢鋁回收業(yè)取得了長足進展,1995年德國鋁罐回收率高達70%。為了控制鋁價上漲并使廢鋁得到充分利用,目前德國每年生產(chǎn)的原鋁和再生鋁的水平大體持平,各為55萬t。也就是說,再生鋁占鋁產(chǎn)量的50%。此外,英國、挪威、法國等也有很好的回收政策并配以切實可行的推進方法,對廢舊鋁回收作了大量細致的工作,成績顯著。為了更好地發(fā)揮和利用廢鋁價值,許多大公司還實施了跨國聯(lián)合行動,實行強強合作,互補互助,形成規(guī)模效益,在國際范圍內(nèi)形成有效的回收利用系統(tǒng)。如德國最大的鋁業(yè)公司——聯(lián)合鋁業(yè)公司與全球最大的美國鋁再生企業(yè)——歐姆科再生鋁公司(下設(shè)8個分公司,總產(chǎn)能70萬t/a),充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,于近期組成一家產(chǎn)能達10萬t/a的鑄造與再生鋁合金公司。這對再生鋁市場的繁榮無疑具有極好的促進和帶動作用。再如,為了形成一個有效的廢建筑鋁材“鏈”,有效利用鋁資源,歐洲6家鋁建筑裝修企業(yè)組建了一個廢鋁回收公司,將收集的廢建材全部集中到美國科克拉得廠再生,不準在其它企業(yè)熔煉。這既有利于環(huán)境保護,又保證了該廠有足夠的原料。2.3我國廢鋁回收現(xiàn)狀我國是全球最大的鋁生產(chǎn)國和消費國，2011年年度中國原鋁產(chǎn)量為2500萬噸。預(yù)計2012年約400萬噸新增鋁冶煉產(chǎn)能將投產(chǎn)，這將推動中國2012年鋁冶煉產(chǎn)能增加至3000萬噸，年。預(yù)計中國2015年原鋁產(chǎn)能將達到4000萬20l1—2015年年均鋁需求預(yù)計增長87％．過去五年需求增幅為173％。未來四年中。交通和建筑業(yè)仍將為鋁消費的主要推動力量。自1990年以來我國廢鋁進口量持續(xù)上揚，已從當(dāng)時的5500噸逐步上升至2003年的65．3萬噸。而廢鋁的出口量每年卻很少，一般僅有幾千噸．十多年一直沒有變化。廢鋁進口量的持續(xù)大幅攀升，出口量沒有增長，最終導(dǎo)致我國廢雜鋁凈進口持續(xù)大幅上揚。廢雜鋁進口一直在中國占有相當(dāng)重要的位置。美國、歐洲、俄羅斯、哈薩克斯坦是我國主要的廢鋁供應(yīng)地區(qū)。由于國內(nèi)積蓄的鋁還不多，廢鋁資源尚不能滿足高速持續(xù)發(fā)展的再生鋁工業(yè)的需求。因此，在今后相當(dāng)長的時期內(nèi)，中國還將大量進口廢舊鋁，是一個廢舊鋁凈進口國，這種狀況不可能在短期內(nèi)改變。當(dāng)前我國再生鋁行業(yè)的特點是企業(yè)多，小而分散，還有許多作坊式的家庭企業(yè)；技術(shù)水平低，能源與資源浪費大，環(huán)境污染嚴重；回收與最終銷售價格扭曲，與國際價格相差較大，科技開發(fā)力量薄弱。隨著中國市場經(jīng)濟的發(fā)展，再生鋁行業(yè)也會發(fā)生很大的變化，由于市場競爭的日趨激烈與規(guī)范化，法規(guī)的逐步完善，一些競爭力弱的、經(jīng)濟效益差的、對環(huán)境污染較重的企業(yè)會被逐步淘汰；而一些較大的、效益好的、環(huán)保好的企業(yè)將得到發(fā)展，最終達到規(guī)?；c產(chǎn)業(yè)化。目前中國有100家電解鋁廠，其產(chǎn)量占全球原鋁產(chǎn)量的一半，而廢鋁回收再生廠僅有49家。但是中國有許許多多小型“家族”廢鋁回收再生廠，他們的產(chǎn)量沒有記載。目前中國鋁廢料產(chǎn)生數(shù)量約為150萬噸每年，其中包括鋁灰和其他各種受污染的鋁廢料，按2007年原鋁產(chǎn)量934.9萬噸計算，產(chǎn)生鋁灰約為40萬~65萬噸，可以再生鋁合金約為120萬噸每年，其中有三分之一重熔成可鍛造鋁合金。中國的經(jīng)濟發(fā)展迅速，飛機工業(yè)、汽車工業(yè)、火車、軌道車輛、電訊、建筑工業(yè)都需要大量的鋁材，中國國內(nèi)鋁廢料遠遠不能滿足生產(chǎn)的需要，一直從歐美國家進口鋁廢料。根據(jù)有關(guān)資料報道，2000年中國進口鋁廢料80萬噸，2002年僅僅進口鋁廢料45萬噸，2003年中國進口二次加工鋁錠53.9萬噸，2005年歐洲向中國出口廢鋁31.8萬噸，其中英國向中國出口廢鋁為20.2萬噸，中國是英國廢鋁主要出口國家，占到英國廢鋁出口總量35%。2006年北美出口到中國的廢鋁達到90萬噸。據(jù)預(yù)測到2020年中國對廢鋁進口需求將達到550萬噸，而中國目前進口鋁廢料僅為80萬噸，尚有470萬噸鋁廢料要從歐美國家進口，這470萬噸鋁廢料相當(dāng)于歐共體目前鋁廢料供應(yīng)總量。中國目前面臨的鋁廢料進口最大問題是歐美國家可能對其出口的立法限制和貿(mào)易壁壘。如果歐洲不對廢料出口進行立法限制，則歐洲廢鋁再生工業(yè)有可能消失，50年來的設(shè)備和投資，廢鋁回收再生技術(shù)都將浪費掉。［全球廢鋁回收的現(xiàn)狀及未來］我們稱為廢品的易拉罐,外國人稱為“UBC”(UsedBeverageCan),即“用過的飲料罐”,這是名稱的不同,也是觀念的差異。我國在原鋁產(chǎn)量和消費量方面在世界上列第3～4位,再生鋁產(chǎn)量卻排在第24位,詳見表1。表2-1我國再生鋁產(chǎn)量與發(fā)達國家的差距我國再生鋁產(chǎn)量與發(fā)達國家的差距位次國家或地區(qū)1995年再生鋁產(chǎn)量（萬t）1美國318.52（原鋁產(chǎn)量為337.52）2日本118.10（原鋁產(chǎn)量為1.7）3前蘇聯(lián)70（原鋁產(chǎn)量為270~280）24中國1.25（原鋁產(chǎn)量為167）無論是作為鋁產(chǎn)量大國的美國還是資源短缺的日本,對廢鋁的回收再生都極為重視,將其作為緩解國內(nèi)鋁供需矛盾的主要手段。1995年,美國廢鋁回收率為47%,日本為35%,德國再生鋁產(chǎn)量占全國鋁產(chǎn)量的50%,而我國1993年廢鋁回收率僅為0.94%。雖然這幾年再生鋁業(yè)有較大發(fā)展,但其回收率仍遠遠低于22%的世界平均水平。目前,我國鋁的再生利用屬于初級利用階段。雖然我國是鋁生產(chǎn)和消費大國,但對其回收利用并未引起有關(guān)部門的充分重視。我國至今還沒有一家有一定規(guī)模、專門收購和熔煉鋁易拉罐的國營鋁廠,基本上由分散的小熔煉點(大多是地方小企業(yè)和個體戶)經(jīng)營,由于設(shè)備簡陋,技術(shù)落后,因而金屬實收率很低,只有70%～80%,有的還不足60%,而發(fā)達國家則在90%以上,有的高達98%。再者,由分散小熔煉廠經(jīng)營的二次鋁,同時由于規(guī)模小、質(zhì)量不穩(wěn)定,得不到社會的承認,仍按廢鋁出售和使用,嚴重浪費了寶貴的鋁資源[7]（[7]國內(nèi)外廢鋁回收及再生利用南鋁加工廠技術(shù)中心余東梅）。我國原鋁產(chǎn)量和消費量雖然已躍居世界前列，但在產(chǎn)品品種、成本、技術(shù)、管理、環(huán)保、勞動生產(chǎn)率等方面與美、日、加拿大等國相比差距仍然很大。所以目前只能說我國是原鋁生產(chǎn)和消費大國，但遠不是鋁工業(yè)的強國。面對21世紀嚴峻的資源形勢，根據(jù)我國鋁土礦資源的特點．必須樹立全球開發(fā)的戰(zhàn)略思想．立足國內(nèi)為主，合理利用國內(nèi)外兩種資源、兩個市場，走開源與節(jié)流并重、科技興礦之路。2.4氫氧化鋁及明礬介紹2.4.1氫氧化鋁的性質(zhì) 氫氧化鋁有多種晶型結(jié)構(gòu)[1-2]，分別為勃姆石、一水鋁石、拜耳石、三水鋁石、三羥鋁石和諾三水鋁石。氫氧化鋁具有兩種電離形式:+3≒Al（OH）3≒+AlO2-+H2O,和酸堿都能反應(yīng)，是典型的兩性化合物。氫氧化鋁通常為白色粉末，物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐熱、無味無毒、不揮發(fā)、不吸潮等特點。2.4.2氫氧化鋁的應(yīng)用化工原料：因為氫氧化鋁能夠大規(guī)模生產(chǎn)，原料充足，產(chǎn)品純度高，且易溶于酸堿。因此氫氧化鋁是制備鋁鹽的重要原料，如鋁酸鋇、硫酸鋁等。阻燃劑：氫氧化鋁粉體因其具有填充、阻燃、消煙的功能且無毒無害，通常被視為塑料、不飽和聚酯、橡膠和其他有機聚合物的一種理想的阻燃劑填料。氫氧化鋁的阻燃機理：當(dāng)溫度超過200℃時，氫氧化鋁開始吸熱分解并釋放三個結(jié)晶水，在250℃左右其分解率最大。即：

2Al（OH）3→Al2O3+3H2O↑

此反應(yīng)為強吸熱反應(yīng)，從而抑制聚合物溫度的升高，降低其分解率，且只產(chǎn)生水蒸氣，不會生成有毒有害氣體。陶瓷:氫氧化鋁經(jīng)過高溫焙燒得到氧化鋁，而氧化鋁具有較高的熱化學(xué)穩(wěn)定性、熱強度、抗蠕變性、介電性能及較低的熱膨脹系數(shù)，是合成陶瓷的重要材料。在陶瓷合成過程中，氫氧化鋁活化和控制結(jié)晶過程，從而達到控制復(fù)合材料的相形成。污水處理:氫氧化鋁在水中以Al（OH）4-為主，可以將污水中的有毒重金屬通過共沉淀的方法沉淀下來再經(jīng)過濾達到凈水的效果。氫氧化鋁又有很高的比表面積，可以將污水中的膠體、懸浮固體、染料、有機物等吸附在表面。醫(yī)藥:氫氧化鋁能夠中和胃酸，且無毒無害，是治療胃病的傳統(tǒng)良藥。而將氫氧化鋁作為佐藥又能提高疫苗的免疫原性，其作用機理為將抗原吸附在氫氧化鋁表面，讓其緩慢釋放，達到延長藥效的作用。催化劑載體:由于氫氧化鋁在制備過程中，通過控制反應(yīng)物溫度、濃度及pH等條件制備出不同比表面積、孔體積、孔結(jié)構(gòu)及晶體結(jié)構(gòu)的目的產(chǎn)物，能有效作為催化劑載體應(yīng)用于不飽和羰基化合物的加氫、制備富勒烯等。造紙工業(yè):氫氧化鋁具有高白度、超細的粒子大小、完整的晶型，并且與增白劑的配伍性能強。把它作為涂料及樹脂的添加劑，能有效的提高涂布紙的白度、不透明度、光滑度及著墨性。2.4.3明礬的性質(zhì)明礬又稱白礬、鉀礬、鉀明礬、酸礬，學(xué)名十二水合硫酸鋁鉀，是含有結(jié)晶水的硫酸鉀和硫酸鋁的復(fù)鹽，水溶液有澀味?；瘜W(xué)式KAI(SO4)2，·12H2O，式量474．39，具有玻璃光澤的無色正八面體。密度1．757g／cm3，溶于水，不溶于乙醇。在20℃、1個標準大氣壓下，溶解度約為5。90g。2.4.4明礬的應(yīng)用明礬作為凈水劑:明礬溶于水后電離產(chǎn)生了Al3+，Al3+與水電離產(chǎn)生的OHˉ結(jié)合生成了氫氧化鋁，氫氧化鋁膠體粒子帶有正電荷，與帶負電的泥沙膠粒相遇，彼此電荷被中和。失去了電荷的膠粒，很快就會聚結(jié)在一起，粒子越結(jié)越大，終于沉入水底。這樣，水就變得清澈干凈了。明礬作為滅火劑:泡沫滅火器內(nèi)盛有約1mol/L的明礬溶液和約1mol/L的NaHCO3（小蘇打）溶液（還有起泡劑），兩種溶液的體積比約為11:2。明礬過量是為了使滅火器內(nèi)的小蘇打充分反應(yīng)，釋放出足量的二氧化碳，以達到滅火的目的。明礬作為膨化劑:炸油條（餅）或膨化食品時，若在面粉里加入小蘇打后，再加入明礬，則會使等量的小蘇打釋放出比單放小蘇打多一倍的二氧化碳，這樣就可以使油條（餅）在熱油鍋中一下子就鼓起來，得到香脆可口的油條（餅）了。明礬作為藥物:明礬性寒味酸澀，具有較強的收斂作用。中醫(yī)認為，明礬具有解毒殺蟲，爆濕止癢，止血止瀉，清熱消痰的功效。近年來的研究證實，明礬還具有抗菌，抗陰道滴蟲等作用。一些中醫(yī)用明礬來治療高脂血癥、十二指腸潰瘍、肺結(jié)核咯血等疾病。其他作用:明礬還可用于熬綠豆稀飯，主要作用是使綠豆更容易被煮爛。明礬還可用于制備鋁鹽、油漆、鞣料、媒染劑、造紙、防水劑等。明礬在工業(yè)上有著非常廣泛的用途，如通過添加明礬參與凝聚劑來處理煤泥水，操作簡單，投資少，在不需改造選煤廠現(xiàn)有設(shè)備和工藝流程的情況下就可以實現(xiàn)煤泥水的澄清效果…。鉛鋅礦廢水凈化處理中，明礬作為混凝劑來使用心J，明礬也適宜于靛藍染料回收。煅燒明礬對硬石膏水化硬化性能有著明顯影響。通常的生產(chǎn)方法有鋁礬土法、氯氧氯化法、明礬石法、伊利石法等，其制備要耗費大量的鋁土資源。本著清潔節(jié)約的原則，本實驗探討了以廢鋁為原料，經(jīng)過化學(xué)法制備明礬單晶的實驗條件，為廢鋁資源的回收利用奠定了基礎(chǔ)。2.5本試驗的研究方法本實驗做的是廢鋁制取氫氧化鋁及明礬的實驗研究，首先，我們收集相關(guān)資料，提出初步的實驗設(shè)想，并分析其可行性，設(shè)計實驗方案，準備實驗。我們利用的原材料是鋁罐，首先我們將鋁罐進行打磨處理。經(jīng)處理的鋁溶于氫氧化鈉溶液，生成偏鋁酸鈉，偏鋁酸鈉經(jīng)鹽酸處理便生成了氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁經(jīng)硫酸處理便形成了明礬晶體。 3氫氧化鋁的制備試驗3.1材料和儀器本實驗用到的材料有：鋁罐，固體氫氧化鈉，蒸餾水0.4mol/l的鹽酸硫酸固體硫酸鉀無水乙醇水-乙醇混合液本實驗用到的儀器有：剪刀布氏漏斗燒杯蒸發(fā)皿玻璃棒濾紙酒精燈錐形瓶天平3.2試驗研究3.2.1原料預(yù)處理我們首先收集了幾個廢棄的易拉罐，用砂紙將其表面的油漆擦掉，用剪刀將易拉罐剪開，去掉其蓋兒和底部，將瓶身部分剪碎，用天平稱取1g鋁碎片，將1g已處理好的鋁片剪成細條或碎片，稱取2.2gNaOH溶于50ml的蒸餾水中，配置0.4mol/L的鹽酸100ml。原料預(yù)處理工作完成。3.2.2氫氧化鋁的制備1.制備偏鋁酸鈉將1g已處理好的鋁片剪成細條或碎片，稱取2.2gNaOH溶于50ml的蒸餾水中，并分次加入1g金屬鋁片，反應(yīng)開始后隨即停止加熱，并以加鋁片的快慢、多少控制反應(yīng)。反應(yīng)至不再有氣體產(chǎn)生后，用布氏漏斗減壓抽濾，將濾液移至250ml的燒杯中，用少量的水淋洗燒杯一次，淋洗液再行抽濾，淋洗濾液一并轉(zhuǎn)入250ml的燒杯，再用少量的水淋洗抽濾瓶一次，淋洗液也轉(zhuǎn)入250ml的燒杯中。2Al+2NaOH+2H2O→2NaAlO2+3H2↑2.合成氫氧化鋁將上述的偏鋁酸鈉溶液加熱至沸騰，在不斷攪拌下，加入0.4mol/L、100mL的HCL以細流狀加入其中逐漸有沉淀生成，并攪拌5min。靜置澄清，檢驗沉淀是否完全，待沉淀完全后，用布氏漏斗減壓抽過濾。2NaAlO2+HCl+H2O→NaCl+Al(OH)3↓3.氫氧化鋁的洗滌干燥將AL(OH)3沉淀轉(zhuǎn)入500ml的燒杯中，加入約150ml的近沸蒸餾水，在攪拌下加熱2-3min，靜置澄清，傾出清液，重復(fù)上述操作兩次。最后一次將沉淀移入布氏漏斗減壓抽濾，并用100ml近沸蒸餾水洗滌，至溶液的pH為7-8。4明礬的制備試驗4.1材料和儀器本實驗用到的材料有：廢鋁氫氧化鈉蒸餾水鹽酸硫酸鉀無水乙醇 硫酸水-乙醇混合液氫氧化鋁沉淀本實驗用到的儀器有：剪刀布氏漏斗燒杯蒸發(fā)皿玻璃棒濾紙4.2試驗研究4.2.1原料預(yù)處理在制備氫氧化鋁實驗的基礎(chǔ)上，繼續(xù)進行明礬的制備實驗。4.2.2明礬的制備將AL(OH)3沉淀轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，加5ml1：1H2SO4，再加7ml水，小火加熱使其溶解，加入2g硫酸鉀繼續(xù)加熱至溶解，將所得溶液在空氣中自然冷卻后，加入3ml無水乙醇，待結(jié)晶完全后，減壓過濾，用5ml1：1的水-乙醇混合溶液洗滌晶體兩次；將晶體用濾紙吸干，稱重，計算產(chǎn)率。2Al(OH)3+3H2SO4→Al2(SO4)3+6H2OAl2(SO4)3+K2SO4+24H2O→2KAl(SO4)2·12H2O5結(jié)論與建議5.1結(jié)論表5-1氫氧化鋁的制備實驗數(shù)據(jù)實際稱量值/g理論計算值/gAL(OH)31.461.4461.401.4461.481.446表5-2明礬的制備實驗數(shù)據(jù)實際稱量值/g理論計算值/g明礬9.828.7879.038.7878.968.787數(shù)據(jù)分析：由表5-1中的實驗數(shù)據(jù)可以看到，有兩組數(shù)據(jù)的實際稱量值比理論計算值要大，經(jīng)分析，造成這樣的結(jié)果有以下幾個原因： 對AL(OH)3進行抽濾的時候水分沒有抽干烘干進行的不徹底AL(OH)3沉淀中含有其它物質(zhì)由于沒有抽濾機，用濾紙過濾時間過長，吸收了空氣中的雜質(zhì)由于明礬的制備是在制備氫氧化鋁的基礎(chǔ)上進行的，一方面，氫氧化鋁的實驗數(shù)據(jù)直接影響明礬的實驗數(shù)據(jù)，另外，在對明礬進行結(jié)晶的過程中，同樣存在水分有殘留的問題。5.2建議由于在實驗過程中，我們使用的儀器不夠精密，導(dǎo)致試驗的每一步操作中都存在誤差，所以，做實驗無論是儀器方面還是操作方面，都要嚴謹。我們做的實驗，得到了氫氧化鋁及明礬，這一結(jié)果，既對廢鋁進行了回收，生產(chǎn)了有用的物質(zhì)，又減少了對環(huán)境的污染，節(jié)約了資源，造福了社會，是一舉兩得的事情。而且，廢鋁回收有許多不同方法，我們要用于嘗試，找出簡便又高效的方法。我們建議大家，要勇于創(chuàng)新，要學(xué)會發(fā)散自己的思維，如今，環(huán)保問題對全球來說都是刻不容緩的事情，我們每一個人都有責(zé)任與義務(wù)去愛護我們的家園。不但是對于廢鋁的回收與利用，對于其它物質(zhì)我們也要不斷地去摸索對其進行回收利用的方法，我們要爭做造福社會的人才，為社會的發(fā)展盡心盡力。 基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機應(yīng)用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機的疊圖機研究與教學(xué)方法實踐基于單片機嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實驗中的應(yīng)用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)HYPERLINK"/detail.htm?37533