生产低苏打氧化铝的方法、其装置和氧化铝制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种生产低苏打氧化铝的方法，其包括在苏打去除剂存在下在煅烧炉中煅烧氢氧化铝，其中煅烧炉中生成的氧化铝粉尘根据其粒径来进行拣选，并且在粉尘收集器中收集，使至少一部分所收集的氧化铝粉尘进行除去苏打的处理，随后将其返回到煅烧炉中。本发明专利技术提供了一种用于生产低苏打氧化铝的装置，其包括用于在苏打去除剂存在下煅烧氢氧化铝的煅烧炉，通过该煅烧炉制得氧化铝粉尘；与煅烧炉连接的用于根据粒径收集氧化铝粉尘的单元；用于从含有至少一部分所收集的氧化铝粉尘的淤浆中除去苏打的单元；和用于将除去苏打的氧化铝粉尘返回到煅烧炉中的单元。

Process for producing alumina with low sodium chloride, device thereof and alumina

The invention provides a method for producing low soda alumina, which includes removal agent in the presence of soda calcination in a calcining furnace of aluminum hydroxide, the alumina dust produced in the calciner according to their size sorted and collected in a dust collector, at least a portion of the collected dust removing soda alumina treatment, then returned to the calciner. The invention provides a device for producing low soda alumina, which comprises a calcining furnace for removing agent in the presence of aluminum hydroxide is calcined soda, the calcination furnace producing alumina dust; and calcining furnace used for connection according to the particle collection unit for alumina dust; from a slurry containing at least a portion of the collected alumina dust removing soda unit; and for the soda removed alumina dust back into the calciner unit.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及低苏打氧化铝和用于生产低苏打氧化铝的方法。具体地，本专利技术涉及一种生产低苏打氧化铝的方法，其可以有效地降低苏打氧化铝的苏打含量且能够连续生产低苏打氧化铝。本专利技术另外涉及一种用于生产低苏打氧化铝的装置，以及通过该方法和装置制得的低苏打氧化铝。
技术介绍
氧化铝具有高化学稳定性、高机械强度和优良的物理性能，因此用于多种机械部件和电子元件中。工业应用中所使用的氧化铝大多数是通过煅烧采用拜耳法(Bayer process)获得的氢氧化铝制得的。但是，采用拜耳法获得的氢氧化铝不可避免地含有苏打组份，通常含量基于已转化的氧化铝以Na2O计为约0.15～0.80质量％。当这样的氧化铝用作IC板或火花塞等的电绝缘体的陶瓷原材料时，包含苏打组份并不可取，因为苏打组份会引起绝缘缺陷和其它问题。尤其重要的是，当氧化铝旨在用于半导体生产装置的部件中时应使苏打组份的含量最小化，因为即使是痕量的钠也会不利地影响半导体膜的性能。因此，已采取各种技术来除去氧化铝中的苏打组份。在一种这样的技术中，将基于氟化物的矿化剂和含二氧化硅的颗粒加入到作为原材料的氢氧化铝或氧化铝颗粒中(参见，日本已审专利公报No.Sho 63-35573)。另一技术包括将氧化铝和氟化物的细颗粒与二氧化硅基化合物一起作为苏打去除剂加入到氢氧化铝中(参见，日本专利公开文献NO.Hei 10-167725和No.Hei 11-49515)。在另一技术中，将氟化物基矿化剂和α-氧化铝粉末与氯化物基化合物一起作为苏打去除剂加入到氢氧化铝中(参见，日本专利公开文献No.Hei7-41318)。但是，这些采用的技术的每一种均包括使用二氧化硅基化合物如石英砂作为苏打去除剂，以至于获得的氧化铝倾向于受到二氧化硅的污染，导致退化的烧结性能。在另一技术中，使氢氧化铝在矿化剂的存在下进行双级煅烧处理(参见，日本专利公开文献No.Hei 6-329412)。虽然该方法中获得的氧化铝不存在被二氧化硅污染的风险，但是双级煅烧处理增加了成本。本申请人之前已提出了一种技术，其中收集在除去苏打的处理期间在氢氧化铝煅烧炉中生成的废弃氧化铝粉尘，并使一部分所收集的氧化铝粉尘进行除去苏打的处理和循环回煅烧炉中(参见，WO2002/034692的小册子)。但是，该方法中收集的氧化铝未进行拣选，因此该技术仍需要进一步改进以实现有效地除去苏打组份。低苏打氧化铝用于如IC板和IC封装的电子陶瓷材料领域。一直存在对于低成本低苏打氧化铝的需求。近年来，更强的需求在于将低苏打氧化铝的Na2O含量从现有的0.10重量％水平进一步降低。基于上述需求而构思出本专利技术。也就是说，本专利技术的目的是提供一种具有稳定性能的低成本低苏打氧化铝，提供有效地生产氧化铝的方法和其装置。专利技术概述本专利技术涉及一种包括在苏打去除剂存在下煅烧氢氧化铝的生产低苏打氧化铝的方法，其通过下列方法成功地获得了期望的氧化铝通过粉尘收集器收集煅烧炉中生成的粉尘，并使用特定的装置根据粉尘的粒径拣选该粉尘；使拣选的粉尘进行除去苏打的处理；和将处理后的粉尘送回到煅烧炉中。另外，本专利技术人已发现，可以用酸性水溶液洗涤通过前述方法获得的低苏打氧化铝，由此进一步将其苏打含量降低到0.01质量％或更低，该范围适用于半导体生产装置等。(1)一种生产低苏打氧化铝的方法，其包括步骤在煅烧炉中，在苏打去除剂存在下，煅烧氧化铝源材料，由此制得煅烧的氧化铝源材料粉尘；收集粉尘；根据粒径拣选粉尘；使至少一部分拣选的粉尘进行除去苏打的处理；和将这样进行了除去苏打处理的粉尘返回到煅烧炉中。(2)如(1)中所述的生产低苏打氧化铝的方法，其中收集和拣选粉尘的步骤在粉尘收集器中进行。(3)如(2)中所述的生产低苏打氧化铝的方法，其中粉尘收集器根据粒径将粉尘拣选为至少两个等级。(4)如(2)中所述的生产低苏打氧化铝的方法，其中粉尘收集器包括至少两个粉尘收集器，且根据粒径将粉尘拣选为至少两个等级。(5)如(2)～(4)任一项中所述的生产低苏打氧化铝的方法，其中使至少一部分较小粒径部分的粉尘进行除去苏打的处理，并随后将其返回到煅烧炉中。(6)如(2)～(4)任一项中所述的生产低苏打氧化铝的方法，其中将至少一部分较小粒径部分的粉尘从该体系中排出。(7)如(2)～(4)任一项中所述的生产低苏打氧化铝的方法，其中使至少第一部分较小粒径部分的粉尘进行除去苏打的处理并随后将其返回到煅烧炉中，和将第二部分较小粒径部分的粉尘从该体系中排出。(8)如(2)～(4)任一项中所述的生产低苏打氧化铝的方法，其中将至少一部分较大粒径部分的粉尘返回到煅烧炉中，同时使剩余的较大粒径部分进行除去苏打的处理并随后将其返回到煅烧炉中。(9)如(5)中所述的生产低苏打氧化铝的方法，其中将至少一部分较大粒径部分的粉尘返回到煅烧炉中，同时使剩余的较大粒径部分进行除去苏打的处理并随后将其返回到煅烧炉中。(10)如(6)中所述的生产低苏打氧化铝的方法，其中将至少一部分较大粒径部分的粉尘返回到煅烧炉中，同时使剩余的较大粒径部分进行除去苏打的处理并随后将其返回到煅烧炉中。(11)如(1)～(4)任一项中所述的生产低苏打氧化铝的方法，其中使粉尘以淤浆形式进行除去苏打的处理。(12)如(1)～(4)任一项中所述的生产低苏打氧化铝的方法，其中该方法中获得的低苏打氧化铝进一步用酸性水溶液进行洗涤。(13)如(5)中所述的生产低苏打氧化铝的方法，其中该方法中获得的低苏打氧化铝进一步用酸性水溶液进行洗涤。(14)如(6)中所述的生产低苏打氧化铝的方法，其中该方法中获得的低苏打氧化铝进一步用酸性水溶液进行洗涤。(15)如(8)中所述的生产低苏打氧化铝的方法，其中该方法中获得的低苏打氧化铝进一步用酸性水溶液进行洗涤。(16)如(12)中所述的生产低苏打氧化铝的方法，其中在用酸性水溶液洗涤之前，用基于化学当量计等于或大于低苏打氧化铝中存在的Na2O的酸来洗涤该低苏打氧化铝。(17)如(12)中所述的生产低苏打氧化铝的方法，其中在使得每升酸性水溶液中含有200～600g低苏打氧化铝的条件下用酸性水溶液洗涤该低苏打氧化铝，同时在50℃或更高温度下搅拌15分钟或更长时间，并且将获得的低苏打氧化铝水洗、过滤、干燥和如果必要筛分。(18)如(16)中所述的生产低苏打氧化铝的方法，其中在使得每升酸性水溶液中含有200～600g低苏打氧化铝的条件下用酸性水溶液洗涤该低苏打氧化铝，同时在50℃或更高温度下搅拌15分钟或更长时间，并且将获得的低苏打氧化铝水洗、过滤、干燥和如果必要筛分。(19)如(12)中所述的生产低苏打氧化铝的方法，其中在用酸洗涤之后，该低苏打氧化铝中存在的Na2O杂质含量为0.01质量％或更低。(20)通过如(1)～(4)任一项中所述的方法获得的低苏打氧化铝，其中该低苏打氧化铝中存在的α-晶体的平均粒径为0.5～10μm。(21)通过如(1)～(4)任一项中所述的方法获得的低苏打氧化铝，其中该低苏打氧化铝的Na2O含量为0.04质量％或更低。(22)通过如(1)～(4)任一项中所述的方法获得的低苏打氧化铝，其中含有的杂质Na2O、K2O、SiO2和Fe2O3的总量为0.01质量％～0.10质量％。(23)一种用于生产低苏打氧化铝的装置，其包括用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产低苏打氧化铝的方法，其包括以下步骤：在煅烧炉中在苏打去除剂存在下煅烧氧化铝源材料，由此制得煅烧的氧化铝源材料粉尘；收集粉尘；根据粒径拣选粉尘；使至少一部分拣选的粉尘进行除去苏打的处理；和将这样 进行了除去苏打处理的粉尘返回到煅烧炉中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村喜一，小宫崇义，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]