[发明专利]一种高纯度氧化铝的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高纯度氧化铝的制备方法。

背景技术

氧化铝的工业用途非常广泛，常用的冶金级氧化铝主要适合于溶解盐电解法生产金属铝，也适用于生产刚玉、陶瓷、耐火材料及其它氧化铝化学制品。但是，对于在荧光粉、涂料、宝石、高压钠灯管、玻璃添加剂、电子陶瓷、催化剂载体等领域使用的氧化铝，其杂质要求更加严格，普通的冶金级氧化铝不能满足使用要求，而传统的用拜耳法、碱石灰烧结法或两者的联合的方法生产的工业化氧化铝，由于原料和工艺原因，只能得到Al₂O₃含量低、杂质SiO₂、Na₂O等含量高的普通氧化铝。

目前，制备高纯氧化铝粉体的主要方法有:改良拜耳法、铵明矾分解法及其改进的碳酸铝铵热分解法、有机铝分解法、铝粉水中放电法，这些方法有的价格便宜但性能差，有的性能好但价格高,工艺复杂，有的还对环境造成污染。

发明内容

本发明提供了一种高纯度氧化铝的制备方法。

为解决上述技术方案，本发明采用如下技术方案实现：

1）以工业Al₂(SO₄)₃·18H₂O和(NH₄)₂SO₄固体为原料，Al₂(SO₄)₃·18H₂O溶于水中加入(NH₄)₂SO₄固体搅拌溶解,过滤，搅拌冷却至室温，析出

白色结晶体，抽滤结晶体，用水冲洗一次，抽干，得一次结晶。

2）将一次结晶的硫酸铝铵加入水中，加热溶解，在搅拌下冷却至室温，抽滤结晶，得到白色晶体湿产品，将湿产品在80-100℃下烘干得到硫酸铝铵晶体。

3）向得到的硫酸铝铵晶体中加入浓度为8-12%的氨水得到氢氧化铝凝胶，加入去离子水清洗,用铝型混合树脂进行提纯,得到高纯氢氧化铝凝胶。

氢氧化铝凝胶脱盐的过程主要是通过气动搅拌的方式实现,这种方法可以使树脂的颗粒间产生较大的剪切力,对氢氧化铝胶体颗粒形成了机械力化学作用,提高了溶解性杂质离子的去除速度,对氢氧化铝凝胶起到了一定的分散和晶化作用,改善了产物的微观形貌，同时由于机械摩擦作用,对胶体起到了一定的改性作用。

4）氢氧化铝凝胶经减压蒸馏得到氢氧化铝胶粒，氢氧化铝胶粒在马弗炉中经1000-1200℃煅烧1-2h制得氧化铝粉末。

所述步骤1）中选用高分子PE微孔管进行超细微孔过滤。

所述步骤3）中所述的铝型混合树脂为离子交换树脂，阳离子和阴离子的比例为1.5-2.5:1，树脂与氢氧化铝凝胶的体积比为1:1-2。

所述步骤3）氢氧化铝凝胶提纯的过程主要是通过启动搅拌的方式进行的，搅拌时间为2-3h。

本发明的有益效果：本发明利用重结晶方法制得硫酸铝铵晶体，晶体中杂质少，用离子交换树脂对制备的氢氧化铝溶胶进行提纯,得到高纯氢氧化铝凝胶，经过煅烧制得的氧化铝纯度高。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做详细说明

实施例1

1）向反应槽内加入工业500gAl₂(SO₄)₃·18H₂O溶于750ml水中加热至沸腾，加入110g(NH₄)₂SO₄固体，搅拌溶解,选用高分子PE微孔管进行超细微孔过滤，在不断搅拌下冷却至室温，有大量白色结晶体析出，抽滤结晶体，用少量水冲洗一次，抽干，得一次结晶；

2）在结晶槽内，将500g一次结晶的硫酸铝铵加入500ml水中，加热溶解，然后在搅拌下冷却至室温，抽滤结晶，得到白色晶体湿产品，将湿产品在90℃烘箱中烘干得到硫酸铝铵晶体；

3）向得到的硫酸铝铵晶体中加入10%的氨水得到氢氧化铝凝胶，加入去离子水清洗,用离子交换树脂进行提纯,得到高纯氢氧化铝凝胶；

4）氢氧化铝凝胶经减压蒸馏得到氢氧化铝胶粒，氢氧化铝胶粒在马弗炉中经1100℃煅烧1h制得氧化铝粉末。

实施例2