[科普中国]-单铝酸钙

单铝酸钙是铝酸钙大类中的一种，分子式为CaO·Al₂O₃。铝酸钙是一系列由氧化钙和氧化铝在高温下烧结而成的无机化合物，由于其硬度大、熔点高的物理性质，被应用于水泥和灭火材料中。通式为mCaO·nAl₂O₃，简记为CmAn。铝酸钙产品分为水处理用、炼钢除渣剂、高铝水泥三大类。

组成成分氧化铝氧化铝又称铝氧，三氧化二铝，英文别名为Aluminum oxide，俗称刚玉。难溶于水的白色固体。无臭。无味。质极硬。易吸潮而不潮解（灼烧过的不吸湿）。两性氧化物，能溶于无机酸和碱性溶液中，几乎不溶于水及非极性有机溶剂。相对密度(d204）4.0。熔点约2000℃。

氧化铝的主要作用如下：

1、氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。

2、2004年8月，在美国3M公司任职的科学家开发出以铝及稀土元素化合成的合金制造出称为transparent alumina的强化玻璃。

资料：刚玉粉硬度大可用作磨料，抛光粉，高温烧结的氧化铝，称人造刚玉或人造宝石，可制机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝也用作高温耐火材料，制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等，氧化铝也是炼铝的原料。煅烧氢氧化铝可制得γ-Al₂O₃。γ-Al₂O₃具有强吸附力和催化活性，可做吸附剂和催化剂。刚玉主要成分α-Al₂O₃。桶状或锥状的三方晶体。有玻璃光泽或金刚光泽。密度为3.9～4.1g/cm3，硬度9，熔点2000±15℃。不溶于水，也不溶于酸和碱。耐高温。无色透明者称白玉，含微量三价铬的显红色称红宝石；含二价铁、三价铁或四价钛的显蓝色称蓝宝石；含少量四氧化三铁的显暗灰色、暗黑色称刚玉粉。可用做精密仪器的轴承，钟表的钻石、砂轮、抛光剂、耐火材料和电的绝缘体。色彩艳丽的可做装饰用宝石。人造红宝石单晶可制激光器的材料。除天然矿产外，可用氢氧焰熔化氢氧化铝制取1。

3、红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝，因为其它杂质而呈现不同的色泽。红宝石含有氧化铬而呈红色，蓝宝石则含有氧化铁及氧化钛而呈蓝色。

4、在铝矿的主成份铁铝氧石中，氧化铝的含量最高。工业上，铁铝氧石经由Bayer process纯化为氧化铝，再由Hall-Heroult process转变为铝金属。

5、氧化铝是金属铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的金属铝极易与空气中的氧气反应，生成一层薄的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止金属铝被进一步氧化。

氧化钙氧化钙为色或带灰色块状或颗粒，对湿敏感，易从空气中吸收二氧化碳及水分。溶于水成氢氧化钙并产生大量热，溶于酸类、甘油和蔗糖溶液，几乎不溶于乙醇。相对密度3.32～3.35。熔点2572℃。沸点2850℃。折光率1.838。有腐蚀性。

氧化钙用途如下：

1、可作填充剂，例如：用作环氧胶黏剂的填充剂；

2、用作分析试剂，气体分析时用作二氧化碳吸收剂，光谱分析试剂，高纯试剂用于半导体生产中的外延、扩散工序，实验室氨气的干燥及醇类脱l水等；

3、用作原料，可制造电石、纯碱、漂白粉等，也用于制革、废水净化，氢氧化钙及各种钙化合物；

4、可用作建筑材料、冶金助熔剂，水泥速凝剂，荧光粉的助熔剂；

5、用作植物油脱色剂，药物载体，土壤改良剂和钙肥；

6、还可用于耐火材料、干燥剂；

7、可配制农机1、2号胶和水下环氧胶黏剂，还用作与2402树脂预反应的反应剂；

8、用于酸性废水处理及污泥调质；

9、还可用作锅炉停用保护剂，利用石灰的吸湿能力，使锅炉水汽系统的金属表面保持干燥，防止腐蚀，适用于低压、中压、小容量汽包锅炉的长期停用保护；

生产方法单铝酸钙生产方法是按比例将铝土矿和石灰石破碎后成球，送入回转窑，在1300℃锻烧冷却后粉碎包装即为铝酸钙产品。在酸溶液中氧化铝溶出率可达90%以上。

用途电熔铝酸钙（预熔型铝钙渣）主要用于LF炉、平炉、转炉钢包精炼时,脱去钢水中的硫、氧等不纯物，降低钢中的有害元素及杂质的含量，适用于普碳钢、高碳钢、高、低合金钢。在国外早已成熟应用，如韩国、日本、欧美等发达国家。

电熔铝酸钙化学成分均匀、熔点低,熔化速度快，可缩短冶炼时间； 不含氟、不侵蚀炉衬和钢包； 结构致密、不吸水、便于储运仓贮；由于物相稳定，成渣快，可减少对钢铁厂粉尘污染，全面稳定精炼工艺； 不含氢、氮、碳等杂质，有利于提高钢材品质。电熔铝酸钙产品使用稳定性随时间的曲线函数几乎成一条直线。避免了中低档产品（烧结品、冲天炉生产品）波浪状、锯齿状曲线函数给冶金生产带来的诸多不适应现象2。

本词条内容贡献者为:

李航 - 副教授 - 西南大学