[发明专利]一种海藻酸辅助成型法制备球形氧化铝颗粒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种球形氧化铝颗粒的制备方法，更具体的说，本发明涉及一种海藻酸辅助成型法制备球形氧化铝颗粒的方法。 

背景技术

金属氧化物，尤其是复合金属氧化物因其具有热稳定性好、比表面积大、孔结构可调、吸附能力强以及易于表面化学改性和修饰等特点，被广泛用作催化剂、催化剂载体、吸附剂与固定化酶等材料。氧化铝因其具有特殊的结构和优良的性能，使之在许多催化领域得到了广泛应用。球形氧化铝是最为常用的载体之一。拟薄水铝石是制备氧化铝的重要前驱体，它具有良好的胶溶性能，遇酸能够变成半透明的假溶胶，这种溶胶在碱性环境下又能变成凝胶。人们在研究球形氧化铝成形方法时，利用拟薄水铝石这种溶胶-凝胶相转变的原理，开发了油氨柱成形法和油柱成型法等方法。 

油氨柱成形法存在油水界面，溶胶液滴经过油水界面时表层易被剥落，同时在界面处还易形成乳化层造成粒子上浮等缺点，而且氨易挥发造成环境污染。目前广泛使用的油柱成形法，有效避免了以上缺点，其制备过程为：首先制备铝溶胶，将铝溶胶滴入油柱中，由于表面张力的作用，溶胶的胶滴收缩聚集成球，嫩球在油中老化一段时间后，再在碱性介质中陈化，使水合氧化铝转变晶相，并加固球的强度，最后经干燥、煅烧得到产品。油柱成形法虽然避过了油水界面的问题，但操作时油相温度高达95℃，能耗高；采用六次甲基四氨作为凝胶剂与致孔剂时，在高温时会产生有毒挥发性物质；制备过程中需很长老化时间，这给连续生产过程造成了一定的困难。 

发明内容

本发明的目的是克服现有油柱成型法的能耗高、固化速度慢、效率低以及有一定环境污染等缺点，提供一种海藻酸辅助成型法制备球形氧化铝颗粒球的方法。 

本发明的技术方案概述如下： 

一种海藻酸辅助成型法制备球形氧化铝颗粒的方法，包括如下步骤： 

（1）取10~100g拟薄水铝石，加入10~200ml水分散，再加入10~200ml质量浓度为2%~4%的海藻酸钠水溶液，搅拌形成海藻酸钠-拟薄水铝石混悬液； 

（2）按下述方法之一种进行： 

方法一：将所述海藻酸钠-拟薄水铝石混悬液滴入到浓度为0.1~1.0M、pH=1~4的铝、钙、钡、铜、锌、锰或钴金属离子的水溶液中，凝胶10min-120min形成海藻酸-拟薄水铝石胶复合小球； 

方法二：将所述海藻酸钠-拟薄水铝石混悬液滴入到浓度为0.1~1.0M的铝、钙、钡、 铜、锌、锰或钴金属离子的水溶液中凝胶1min~120min形成海藻酸-拟薄水铝石复合小球；将所述海藻酸-拟薄水铝石复合小球再放入pH=1~4的水溶液中处理10min~120min，形成海藻酸-拟薄水铝石胶复合小球； 

方法三：将所述海藻酸钠-拟薄水铝石混悬液滴入到浓度为0.1~1.0M的铝、钙、钡、铜、锌、锰或钴金属离子的水溶液中凝胶1min~120min形成海藻酸-拟薄水铝石复合小球；将所述海藻酸-拟薄水铝石复合小球再放入0.1~1.0M、pH=1~4的铝、钙、钡、铜、锌、锰或钴金属离子的水溶液中处理10min~120min，形成海藻酸-拟薄水铝石胶复合小球； 

（3）将所述海藻酸-拟薄水铝石胶复合小球用水洗涤、干燥后，在400℃-1200℃煅烧3h-10h，得到球形氧化铝颗粒。 

所述步骤（1）优选为：取20~70g拟薄水铝石，加入50~100ml水分散，再加入50~100ml质量浓度为3%的海藻酸钠水溶液，搅拌形成海藻酸钠-拟薄水铝石混悬液。 

所述步骤（2）方法一优选为：将所述海藻酸钠-拟薄水铝石混悬液滴入到浓度为0.2~0.5M、pH=2~3的铝、钙、钡、铜、锌、锰或钴金属离子的水溶液中，凝胶20min-60min形成海藻酸-拟薄水铝石胶复合小球。 

所述步骤（2）方法二优选为：将所述海藻酸钠-拟薄水铝石混悬液滴入到浓度为0.2~0.5M的铝、钙、钡、铜、锌、锰或钴金属离子的水溶液中凝胶2min-30min形成海藻酸-拟薄水铝石复合小球；将所述海藻酸-拟薄水铝石复合小球再放入pH=2~3的水溶液中处理30min-60min，形成海藻酸-拟薄水铝石胶复合小球。 

所述步骤（2）方法三优选为：将所述海藻酸钠-拟薄水铝石混悬液滴入到浓度为0.2~0.5M的铝、钙、钡、铜、锌、锰或钴金属离子的水溶液中凝胶2min-30min形成海藻酸-拟薄水铝石复合小球；将所述海藻酸-拟薄水铝石复合小球再放入0.2~0.5M、pH=2~3的铝、钙、钡、铜、锌、锰或钴金属离子的水溶液中处理30min-60min，形成海藻酸-拟薄水铝石胶复合小球。