中国粉体网讯  氧化铝与硫之间的关系很奇妙，这主要是因为它们在两个方面有紧密关联。

一方面，氧化铝害怕硫的存在。通过铝土矿制备氧化铝时，铝土矿中的硫会对氧化铝的工艺及性能造成损害，通常当铝土矿中的硫含量达到0.30%，就会严重影响氧化铝的生产，所以，脱硫技术对于氧化铝生产非常重要。

另一方面，氧化铝又积极参与到某些脱硫工艺过程中。氧化铝具有良好的稳定性、高的比表面积和合适的孔结构，适合作为催化剂的载体，在尾气处理，汽/柴油加氢脱硫方面有重要应用。

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 氧化铝生产中的脱硫技术 

1、硫的形态变化

铝土矿中硫主要是以黄铁矿(FeS₂)形态存在，而且多数呈胶质态-胶黄铁矿和胶黄铁矿-黄铁矿的过渡型变体。在拜耳法溶出过程中生成可溶的、介稳的和稳定的二价和三价铁的羟基硫化物的复杂配合物。胶黄铁矿更易被碱液分解，黄铁矿与铝酸钠溶液的反应伴随着复杂的氧化还原过程，硫主要以S^2-进入溶液，约占全部硫含量的90%～94%，其余为S₂O₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-及S₂^2-等。这些离子被空气氧化，最后转变为SO₄^2-。反应的固相产物包括FeS、硫铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿等。铝土矿中还含有石膏(CaSO₄)，而CaSO₄在NaOH液中转变为Na₂SO₄。

2、硫及硫化物对工艺流程的危害

随着氧化过程的进行，可溶的、介稳的和稳定的二价和三价铁的羟基硫化物的复杂配合物转化为高度分散的氧化亚铁和磁铁矿、亚硫酸钠和硫酸钠。在这些转化过程中硫的化合物与铝酸钠溶液、苛性碱溶液反应，使碱耗增加。反应的固相产物包括FeS、硫铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿等一起进入赤泥，它们易吸附较多的Al(OH) ^4-，Na⁺和吸附水，使赤泥的沉降性能下降。生产流程中Na₂SO₄积累到一定数量时，由于析出Na₂SO₄结晶，将严重影响正常操作，如蒸发器堵罐、高压溶出系统二次自蒸发器出料管结疤、堵塞等。以硫离子、羟基硫离子及配合物等形式溶解的硫使钢质设备，特别是蒸发器中热交换管及过滤机的筛网的腐蚀速度加快。

3、脱硫技术

针对氧化铝生产过程中硫的脱除难题，国内外学者对高硫铝土矿生产氧化铝的脱硫工艺进行了大量的研究，已经开发出了多种脱硫技术。目前的氧化铝生产脱硫技术主要有两类：一是对矿石进行预处理脱硫，减少其进入氧化铝生产流程，这类方法主要有湿法预处理脱硫技术和火法预处理脱硫技术；二是从氧化铝生产流程中脱硫，这类方法主要是指从铝酸钠溶液中加入氧化剂将低价态硫离子氧化成SO₄^2-后通过蒸发排出，或加入脱硫剂将硫化物直接沉淀脱除，从而达到脱硫的目的。

（1）矿石预处理脱硫技术

（2）氧化铝生产流程中脱硫技术

氧化铝生产流程中的主要脱硫方法是氧化法脱硫和沉淀法脱硫。

氧化法脱硫主要是通过添加氧化剂氧化铝酸钠溶液中的低价态硫离子，使得溶液中的硫全部以SO₄^2-的形态存在，然后在蒸发工序中，硫酸根以硫酸钠—碳酸钠复盐的形式析出，达到除硫的目的，已经进行研究的氧化剂有硝酸钠、MnO₂、H₂O₂以及空气和氧气等。

传统沉淀法脱硫的原理就是在铝酸钠溶液中加入钡盐、氧化锌等含锌原料和石灰与溶液中的SO₄^2-或S^2-反应生成不溶性的沉淀。近年来有研究人员在传统沉淀法脱硫的基础上研究提出了还原—沉淀法脱硫的新方法，该方法首先在高温拜耳法溶出过程中添加金属Zn、Al或Fe作还原剂使溶液中的高价含硫离子SO₄^2-、S₂O₃^2-和SO₃^2-还原转变为S^2-，然后再生成沉淀从溶液中脱除。

氧化铝载体在油品加氢脱硫中的应用 

随着油品消耗量的增加，环境污染也日趋严重。近年来，各国对油品中硫含量进行了严格限制。加氢技术在石油资源高效利用和油品清洁化生产中发挥着重要作用，得到了广泛应用。加氢催化剂是加氢技术的核心，高性能催化剂的开发是加氢技术的关键。

活性氧化铝脱硫催化剂，来源：江苏晶晶新材料有限公司

加氢催化剂是负载型催化剂，载体是催化剂的重要组成部分，担当着催化剂活性组分的骨架，能为活性金属分散提供足够的比表面积，为反应物分子提供合适的扩散和反应孔道。同时能通过载体与活性组分之间的相互作用，影响活性金属组分的分布、硫化及活性中心的形成，从而影响催化剂的活性。氧化铝具有良好的稳定性、高的比表面积和合适的孔结构，适合作为加氢催化剂的载体。

氧化铝载体的应用越来越广泛，其合成方法主要有拟薄水铝石水法和溶胶凝胶法。传统的拟薄水铝石水法是目前生产氧化铝的主要方法，而具有发展前景的溶胶凝胶法需改良制备工艺才能实现大规模工业应用。

参考来源：

[1]武国宝.氧化铝生产脱硫技术研究进展

[2]兰军等.铝土矿生产氧化铝过程脱硫方法的研究进展

[3]曾双亲等.水热处理时间对氧化铝载体及加氢脱硫催化剂性能的影响

（中国粉体网编辑整理/山川）

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