氧化铝固体的制备方法技术

技术编号:9029102 阅读:216 留言:0更新日期:2013-08-14 20:56
本发明专利技术公开了一种氧化铝固体的制备方法,包括如下工艺步骤:1)将铝屑和有机碱加入去离子水中,在30-99℃下,充分搅拌反应4-24小时,其中:铝屑占总物料质量的1-20%,有机碱占总物料质量的1-20%;2)将步骤1)得到的料液通过50-200微米的筛网筛去除未反应的铝屑,然后过滤,并用去离子水洗涤滤饼,得到氢氧化铝滤饼;3)将步骤2)得到的氢氧化铝滤饼在1000-1400℃下煅烧2-8小时,得到α-Al2O3固体。本发明专利技术方法产品质量高、工艺要求简单高效、无环境污染、成本低,特别适用于荧光粉原料、高压钠灯、特种陶瓷、特种磨料以及催化剂载体等粉体材料领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。具体的讲,本专利技术涉及一种采用铝屑和有机碱在热水中反应制备氢氧化铝,然后经过多步处理最终得到。
技术介绍
a -Al2O3具有比重大、莫氏硬度高、光吸收性高、耐磨性好、耐高温、耐腐蚀等优越性能,在光、电、医疗和信息等领域有着广泛的应用,可用作荧光粉原料、高压钠灯、特种陶瓷、特种磨料以及催化剂载体等粉体材料领域。传统技术生产氧化铝的方法很多,但是难以满足现今日趋严格的产品要求。中国专利CN1092382A公开了一种高纯超细氧化铝生产工艺及装置,铵明矾通过窑炉煅烧分解得到氧化铝粉体,生产过程中产生腐蚀性酸气,既破坏设备又污染环境。中国专利CNl 126177Α和中国专利CNl 146973Α公开了一种盐析法生产氧化铝及氧化铝微粉的工艺方法,其主要缺点是纯度较低、环境污染严重。中国专利CN1062124A和中国专利CN1195646A公开了一种通过低碳醇铝水解反应制备超细高纯氧化铝的方法,能得到纯度大于99.99%,粒度均匀,中心粒径0.2-0.3微米的超微细高纯氧化铝。此方法需要大量易燃的醇,在生产过程中存在潜在危险因素,而且提纯工艺对生产设备要求较高,投资较大。随着国内外高纯氧化铝致力于应用领域的不断发展、拓宽,在对于高纯氧化铝的物化指标提高的同时,对于其销售价格也更加趋向合理化,如何用经济高效的制备方法生产出符合市场多元化要求的高纯氧化铝产品,就是目前最为关注的焦点。中国专利CN1374252A公开了一种高纯氧化铝的制备方法,采用胆碱与高纯金属铝反应生成胆碱化铝,将胆碱化铝水解得到的氢氧化铝经过粉体处理工艺,得到高纯的氧化铝。该方法具有产品质量高、工艺条件要求低、无环境污染、成本低廉的特点。但是缺点在于胆碱合成制备较为困难,较难得到高纯产品,供应商少等因素限制了应用,并且胆碱中的醇羟基会与生成的氢氧化铝作用,从而影响氧化铝产品的形貌及性能。中国专利CN101575110A公开了一种氧化铝粉体的制备方法,采用金属铝与季铵碱水溶液反应制备氢氧化铝沉淀,将沉淀过滤、洗涤、干燥、高温煅烧、粉碎后得到氧化铝粉体。该方法工艺条件要求低,环境友好,产品重复性好的优点。但是缺点是用这种方法生产得到99.99%以上纯度的氧化铝必须用至少99.99%以上的高纯铝片、铝箔或铝粉中的一种或几种作为原料,并且对季铵碱的基团有所限制。99.99%以上纯度的片状、箔状、粉状形态的铝质原材料供货源少并且价格非常昂贵,这样显著提高了生产成本。用该方法得到的氧化铝颗粒分布较宽,限制了应用。
技术实现思路
针对现有技术的上述不足,本专利技术所要解决的技术问题是提供一种产品质量高、工艺要求简单高效、 无环境污染、成本低的。本专利技术的反应原理如以下反应方程式所示:权利要求1.一种,其特征在于,包括如下工艺步骤: 1)将铝屑和有机碱加入去离子水中,在30-99°C下,充分搅拌反应4-24小时,其中:铝屑占总物料质量的1_20%,有机碱占总物料质量的1-20% ; 2)将步骤I)得到的料液通过50-200微米的筛网筛去除未反应的铝屑,然后过滤,并用去离子水洗涤滤饼,得到氢氧化铝滤饼; 3)将步骤2)得到的氢氧化铝滤饼在1000-1400°C下煅烧2_8小时,得到a-Al2O3固体。2.根据权利要求1所述的,其特征在于,将步骤2)得到的氢氧化铝滤饼经过干燥后通过步骤3)进行煅烧。3.根据权利要求1或2所述的,其特征在于,将步骤3)得到的a -Al2O3固体经过粉碎后得到氧化铝固体。4.根据权利要求3所述的,其特征在于,步骤I)中:铝屑占总物料质量的10-15% ;有机碱占总物料质量的3-6%。5.根据权利要求3所述的,其特征在于,步骤2)中,料液通过100-150微米的筛网筛去除未反应的铝屑。6.根据权利要求1或2或3所述的,其特征在于,铝屑中铝含量至少为99.95%。7.根据权利要求1或2或3所述的,其特征在于,铝屑是采用铝含量至少为99.95%的铝锭经过铝锭切屑机加工而成。8.根据权利要求1或2或3所述的,其特征在于,有机碱为季铵碱,结构通式为R1R2R3R4N+OF,其中%、R2, R3、R4为相同或不同的脂肪基或芳香基;有机碱中金属兀素杂质盐含量总和低于十万分之一。9.根据权利要求8所述的,其特征在于,有机碱中金属元素杂质含量总和低于百万分之五。10.根据权利要求8所述的,其特征在于,有机碱为含五分子结晶水的四甲基氢氧化铵,即四甲基氢氧化铵五水合物。11.根据权利要求8所述的,其特征在于,有机碱为四乙基氢氧化铵。12.根据权利要求8所述的,其特征在于,有机碱为四丙基氢氧化铵。13.根据权利要求8所述的,其特征在于,有机碱为(2-羟乙基)三甲基氢氧化铵。14.根据权利要求8所述的,其特征在于,有机碱为苄基三甲基氢氧化铵。15.根据权利要求1或2或3所述的,其特征在于,去离子水的电导率大于5兆欧。16.根据权利要求1或2或3所述的,其特征在于,过滤是采用常压过滤、压滤、沉降分离和离心过滤中一种或几种。17.根据权利要求2所述的,其特征在于,干燥采用烘箱干燥、流化床干燥、喷雾干燥、减压干燥或闪蒸干燥。18.根据权利要求3所述 的,其特征在于,粉碎采用颚式破碎机、辊式破碎机、柱式粉碎机、球磨机或气流粉碎机之中的一种或多种配合使用。全文摘要本专利技术公开了一种,包括如下工艺步骤1)将铝屑和有机碱加入去离子水中,在30-99℃下,充分搅拌反应4-24小时,其中铝屑占总物料质量的1-20%,有机碱占总物料质量的1-20%;2)将步骤1)得到的料液通过50-200微米的筛网筛去除未反应的铝屑,然后过滤,并用去离子水洗涤滤饼,得到氢氧化铝滤饼;3)将步骤2)得到的氢氧化铝滤饼在1000-1400℃下煅烧2-8小时,得到α-Al2O3固体。本专利技术方法产品质量高、工艺要求简单高效、无环境污染、成本低,特别适用于荧光粉原料、高压钠灯、特种陶瓷、特种磨料以及催化剂载体等粉体材料领域。文档编号C01F7/30GK103241756SQ201210024708公开日2013年8月14日 申请日期2012年2月3日 优先权日2012年2月3日专利技术者赵冰, 章韵, 王寅生, 张金山 申请人:上海飞凯光电材料股份有限公司本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种氧化铝固体的制备方法,其特征在于,包括如下工艺步骤:1)将铝屑和有机碱加入去离子水中,在30?99℃下,充分搅拌反应4?24小时,其中:铝屑占总物料质量的1?20%,有机碱占总物料质量的1?20%;2)将步骤1)得到的料液通过50?200微米的筛网筛去除未反应的铝屑,然后过滤,并用去离子水洗涤滤饼,得到氢氧化铝滤饼;3)将步骤2)得到的氢氧化铝滤饼在1000?1400℃下煅烧2?8小时,得到α?Al2O3固体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵冰章韵王寅生张金山
申请(专利权)人:上海飞凯光电材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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