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高纯氧化铝粉体制备方法有哪些

高纯氧化铝粉体制备方法有哪些
2021-05-24
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作者:澳门太阳集团9728网网址
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高纯氧化铝粉体的制备方法可分为液相法、气相法、固相法,液相法在产品质量、生产成本及环境保护等方面均优于后两者,是最重要的氧化铝制备技术。

沉淀法

直接沉淀法得到的产品粒度不均匀,分散性差。均匀沉淀法团聚少、反应速度可控性好。共沉淀法作用于混合后的溶液,各组分混合沉淀。沉淀法成本低、工艺简单、易于工业化生产,但前驱体各工序易产生团聚现象。

水解法

1、醇铝水解法

醇铝水解法是在催化剂体系下,让有机醇和金属铝反应生成醇铝溶液后进行水解,所得高纯氢氧化铝烧结后得到高纯氧化铝。该法对环境友好,制得的氧化铝纯度高,但高纯度的有机醇前驱体工艺复杂、生产成本高、纯度难控制。

2、直接活化水解法

氯化汞活化水解法是使用氯化汞将铝片或铝屑活化,置于1%浓度的硫酸铝溶液中水解,所得的氢氧化铝溶胶经高温干燥后得到凝胶,进一步高温处理制得氧化铝粉体。该方法生产周期短,但对原料金属铝的纯度要求较高,生产过程需要严格控制以保证产品的纯度,苛刻的水解条件和环保问题使其局限于实验室应用。

水热合成法

水热合成法是利用水溶液作为反应体系,通过加热加压增大前驱体的溶解度,使高纯铝与水蒸气作用直接水解为氢氧化铝,在降温的过程中析出氧化铝,再经干燥、煅烧等工序制得氧化铝粉体。该方法容易控制产品的纯度和粒度,但设备投资大,转化效率低,生产过程有一定的危险性。

结晶热解法

1、硫酸铝铵结晶热解法

精制过的硫酸铝在硫酸铵体系下进行结晶,硫酸铝铵在多次重结晶的过程中被提纯,再通过热解制得氧化铝粉体。该方法成本低、工艺简单、粉体质量高,利于大规模工业化生产,但生产过程中易出现热溶解现象,杂质去除困难,且容易造成环境污染。

2、碳酸铝铵结晶热解法

碳酸铝铵结晶热解法是基于硫酸铝铵法改进的,将提纯后的硫酸铝铵与碳酸氢铵反应转化为碳酸铝铵,可避免后续热解产生硫氧化物气体。该方法生产成本较高,产品粉体粒度分布不均匀,有团聚现象产生,但在一定程度上控制了空气污染问题。

溶胶凝胶法

溶胶凝胶法是将高纯度的铝盐置于高纯度的无机盐或有机酸中水解生成水合物前驱体透明溶胶,再将溶胶聚合凝胶化得到透明凝胶,凝胶进一步高温加热得高纯氧化铝。该方法所用溶剂无毒,但成本高、工艺复杂、溶剂等的纯度要求高,且粉体团聚严重,不利于工业化扩大生产。

改良拜耳法

改良拜耳法是用数次脱硅、除铁后的偏铝酸钠溶液析出氢氧化铝,在高温条件下焙烧得到所需晶型的高纯氧化铝。通过准确控制反应条件,使结晶过程缓慢地进行,可避免异常晶核形成,有利于减少杂质夹杂。该工艺成本低、原料来源广,但过程复杂、焙烧温度高,产品的获得率和纯度都相对较低。

除上述方法外,其它方法还有微乳液法、等离子体法、电火花放电法、喷雾热分解法等。

来源:中国粉体网

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