[发明专利]一种纳米氧化铝粉体的制造方法和装置

权利要求书

1.一种纳米氧化铝粉体的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)首先将单质铝块加热融化为熔融单质铝，然后与氯气反应生成气态三氯化铝；

2)再将气态三氯化铝与水蒸汽发生反应，生成三氧化二铝固体颗粒和氯化氢气体；

3)将生成的三氧化二铝固体颗粒和氯化氢气体进行固气分离，收集所制得的固体即为纳米氧化铝粉体，气体送后续工序处理。

2.根据权利要求1所述的纳米氧化铝粉体的制造方法，其特征在于，所述步骤1)中，通过调整氯气流量，控制反应生成的气态三氯化铝的生产流量；通过导入一定量的不参与反应的氮气或氩气，控制氮气或氩气的流量，以调整气态三氯化铝的浓度。

3.根据权利要求2所述的纳米氧化铝粉体的制造方法，其特征在于，所述步骤2)中，以一定的流量导入水蒸汽，在水蒸汽与气态三氯化铝发生反应前吸收熔融单质铝与氯气反应时释放的反应热，并使水蒸汽自身达到与气态三氯化铝发生反应的温度要求；在气态三氯化铝与水蒸汽发生反应时，以一定的流量导入氧气作为催化剂。

4.根据权利要求1所述的纳米氧化铝粉体的制造方法，其特征在于，所述步骤2)中，通过控制气态三氯化铝与水蒸汽的反应温度，以生成不同结构的纳米氧化铝粉体。

5.根据权利要求1所述的纳米氧化铝粉体的制造方法，其特征在于，所述步骤3)中，在分离三氧化二铝固体颗粒和氯化氢气体前，通过导入一定量的不参与反应的常温气体，降低生成物温度，使生成的固体三氧化二铝粉体表面活性降低。

6.一种纳米氧化铝粉体的制造装置，其特征在于，包括加热炉、双层套筒式的熔池、反应器和分离器，所述加热炉置于熔池的底部，熔池的顶部具有向熔池的内筒加入单质铝块的加料口，熔池的底部具有向熔池的内筒输送氯气的导管，熔池的外筒连接输送水蒸汽的导管；所述反应器的底部连接位于所述熔池外筒顶部的水蒸汽出口以及位于所述熔池内筒顶部的气态三氯化铝气体出口；反应器的顶部具有生成物输送管与所述分离器连接，分离器上具有固体三氧化二铝粉体的收集口以及氯化氢气体排出口。

7.根据权利要求6所述的纳米氧化铝粉体的制造装置，其特征在于，所述熔池的顶部还具有输送不参与反应的调整三氯化铝浓度的气体导管，所述导管与位于所述熔池内筒顶部的三氯化铝气体出口连通。

8.根据权利要求6所述的纳米氧化铝粉体的制造装置，其特征在于，所述熔池的外筒上具有导入催化气体的导管。

9.根据权利要求6所述的纳米氧化铝粉体的制造装置，其特征在于，所述反应器顶部的侧壁上具有配风口，所述配风口位于所述反应器顶部的生成物输送管管口的上方。

10.根据权利要求6所述的纳米氧化铝粉体的制造装置，其特征在于，所述熔池的内筒的材质为不锈钢或钽合金或镍合金或钛合金材料；所述输送氯气的导管的材质为陶瓷类材料；所述反应器的材质为钛合金或陶瓷类材料；所述反应器为端面半径为22.5mm，长度为450mm的圆柱体形状；所述熔池上还具有显示熔融单质铝液液位的液位计。