[发明专利]不同结晶度的拟薄水铝石制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及拟薄水铝石的制备，具体的说是一种不同结晶度的拟薄水铝石制备方法。

背景技术

在催化领域中，氧化铝作为催化剂及其载体占有重要地位。考虑空间因素，氧化铝有8种以上形态，而同一形态的宏观性质也依其原料而大不相同。γ和β-Al₂O₃是重要的催化剂载体之一，在催化剂制造过程中常用其前身拟薄水铝石(即假一水氧化铝pseudo-boehmite)做载体原料，经焙烧得到比表面较高的γ、β-Al₂O₃作催化剂载体，而经薄水铝石或者三水氢氧化铝焙烧得到的γ-Al₂O₃比表面较低甚至含有杂相，一般难以用于催化领域。

拟薄水铝石(pseudoboehmite)是一种组成不确定、结晶不完整、因而性能可控的化学品氧化铝，化学式为γ-AlOOH·nH₂O(n＝0.08～0.62)，其晶体结构和薄水铝石(γ-AlOOH)相似，为典型的很薄的皱折片层。

拟薄水铝石的制备包括醇铝水解法、酸性铝盐的碱性中和法、铝酸盐的酸化法、软化学表面活性剂组装法和微乳液法等，无论哪种方法都存在着很大的缺陷，有的成本很高而且工艺参数稍有波动就产生杂相或者生产出其他物质，很难工业化；即使是大家普遍采用的以氧化铝厂中间体铝酸钠溶液为原料的碱法，不但需要严格控温度、浓度、Ph值等工艺参数，而且工艺流程复杂，即使这样也得不到不同结晶系列的拟薄水铝石；另外，该法制备的拟薄水铝石是从一定氧化铝浓度的强碱性溶液(即铝酸钠溶液)中提取出来的，产品碱性很强，需要用大量的水洗涤才能达到指标；除此之外，该法制备过程还存在老化阶段，这不仅增加了产品的成本而且还增加了设备和流程；同时该方法还不能进行彻底的碳酸化，母液中始终含有一定量的氧化铝和大量的碳酸钠，这无疑加重了生产流程和负担。

事实上，撇开上述拟薄水铝石的制备方法及工艺的种种缺陷，就拟薄水铝石产品制备而言，即使是同一生产厂家、不同批次的产品，品质往往相差较大；而应用拟薄水铝石做载体原料时，其本身品质及结晶度对催化剂的催化性能、吸附性能又产生很大的影响，微晶拟薄水铝石在制备催化剂时不但分散均匀而且比准晶有更大的热稳定性，具有更高的结晶度和更特殊的表面积等指标；因此开发一种用拜耳法三水氧化铝或者处理拜耳法三水氧化铝或者其他含铝原料直接制备不同结晶度的拟薄水铝石而不用经过水洗、老化的新方法就成了非常迫切的任务，遗憾的是国内外至今没有成熟或者完整的新工艺。

EP-A1-0597738描述三水铝石添加镧和钕元素制备高温稳定的氧化铝时，中间就出现准晶薄水铝石产品；EP-A-0130835陈述报道可以用硝酸铝、氨水等为原料制备镧和钕催化剂；USP5019367证明氢氧化铝水热条件下添加顺丁烯酸可以得到一水软铝石；USP3357791以乙醇铝和醋酸为原料高于150℃加热制备了胶体粒子大小的勃姆石或者一水软铝石；USP5194243以含水氧化铝位为原料，以中间粒径50nm的勃姆石为种子制备勃姆石；USP4797139在控制Ph的条件下以低于20-100nm的勃姆石或者α-Al₂O₃为种子生产勃姆石或者陶瓷分体；上述方法或者工艺要么以价格昂贵的乙醇铝为原料，要么需要中间粒径非常小纳米级的勃姆石为种子，这种种子制备时流程很长，而且成本也很高；Filippou等^[11]曾提出以115～145℃下的三水铝石水热产物-结晶完好的薄水铝石为晶种，从拜耳法精制铝酸钠溶液种分出薄水铝石，焙烧后生产冶金级氧化铝。初步估计，后者生产氧化铝的总能耗仅为前者的1/4。他们同时认为，在100～250℃之间薄水铝石是唯一的种分产物，得不到拟薄水铝石。

发明内容

本发明目的在于提供一种不同结晶度的拟薄水铝石制备方法。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：一种不同结晶度的拟薄水铝石制备方法，包括：在室温下将含铝产品原料通过添加的调节剂调节反应体系Ph值，再加热至80-300℃搅拌条件下保温0.5-30h，冷却、烘干即可得到不同结晶度的拟薄水铝石。

进一步地，在室温下将含铝产品原料通过添加的调节剂调节反应体系Ph值，再加热至80-300℃搅拌条件下保温1-7h，冷却、烘干即可得到不同结晶度的拟薄水铝石。