[发明专利]高纯氧化铝的生产方法及生产的高纯氧化铝

说明书

本发明公开了一种高纯氧化铝的生产方法，包括：a.取金属铝，与金属催化剂进行熔炼，所得合金铝与水反应，制取氢气；b.铝水反应后对料浆进行分离，将分离得到的悬浮料浆进行干燥，获得拟薄水铝石；c.将拟薄水铝石粉体进行焙烧，得到氧化铝粉体；d.将所述氧化铝粉体进行蒸馏，以脱除夹杂的金属催化剂成分而得到高纯α‑氧化铝粉体；本发明还公开了制得的高纯氧化铝产品；本发明工艺简单，流程短、制备高纯氧化铝同时获得氢气副产品，经济效益显著；作为原料的合金中镓、铟用量少，成本低且容易回收重复使用；本发明制得的高纯氧化铝杂质含量低、附加值高、制备过程无污染、无设备腐蚀，易于推广应用。

技术领域

本发明属于氧化铝制备技术领域，具体地，本发明涉及一种采用高纯度金属铝与纯水反应制得铝水解产物，经进一步处理得到高纯氧化铝粉末的方法，以及制得的高纯氧化铝。

背景技术

高纯氧化铝是指Al₂O₃含量≥99.99％的氧化铝粉体，除具有耐高温、耐化学腐蚀、耐骤冷骤热，不易炸裂等优良特性外，还可以广泛应用于LED人造蓝宝石晶体、PDP荧光粉、高压钠灯、发光材料、特种陶瓷、功能涂层、三基色、催化剂载体、生物材料等领域，是今后新材料领域中产量大、产值高、用途广泛的高端产品之一。

针对高纯氧化铝的制备，本世纪初开始就已经开始，主要有无机铝盐热分解法，高纯铝水解法，有机醇盐水解法，改良拜耳法等。如任岳荣、朱自康(1991年)等利用硫酸铝铵热分解法对制备高纯氧化铝进行了研究，将工业级硫酸铵与硫酸铝反应生成硫酸铝铵，通过提出得到高纯度硫酸铝铵，后经热分解达到高纯度氧化铝。该方法原料成本低，工艺成熟，但纯化过程工艺复杂，产率不高，并会设防大量有害气体。

同样，碳酸铝铵热解法存在类似问题。另外有金属铝水解法，如郑福前(2000年)等采用急冷雾化装置将熔融过热200～300℃的铝液进行喷射，制得平均粒径为5～10μm的微细铝粉，再与纯水反应，得到高纯度铝水解产物，将得到的产物经过高温煅烧形成高纯氧化铝。这种工艺需要在惰性气体保护条件下进行熔融铝液的喷射制粉，同时制得的铝粉需要在惰性气体中隔绝空气保存，工艺条件较为苛刻，因而生产成本较高。

有机醇铝盐水解法是目前比较常见的方法之一。如付高峰，毕诗文(2000年)等用纯度大于3N的铝片(铝含量≥99.9％)与纯度较高的异丙醇反应首先制得异丙醇铝，再经精馏等进行提纯、水解，老化，干燥，煅烧制得高纯超细Al₂O₃，该方法制备工艺复杂，生产成本也很高。近些年，随着技术进步，高纯氧化铝需求增加，不断有新的关于高纯氧化铝制备方法的报道。如CN201711258212.X介绍了一种高纯超细氧化铝粉体的制备方法，利用了氧化铝为两性氧化物的特点,通过酸溶高纯铝获得氯化铝，再对氯化铝进行纯化、结晶、微波热解、高温热解等工艺,制备出高纯超细氧化铝粉体。CN201711340661.9介绍了一种高纯氧化铝陶瓷粉料的制备方法,将烷醇铝溶于去离子水中,加入水溶性镁盐,得到铝镁醇盐混合溶液，然后将铝镁醇盐混合溶液加入到50～70℃的去离子水形成乳白浆液,再加入酸并充分混合,将混合液静置形成澄清的溶胶，通过喷雾干燥将溶胶转化成凝胶,干燥得到超微细氧化铝原粉最后将原粉锻烧,得到高纯氧化铝陶瓷粉料。CN201810781272.8介绍了一种纳米球形高纯氧化铝清洁生产工艺，具体步骤为首先将铝锭加工成铝片,进行充分清洗然后将铝片浸入纯水中,利用激光烧蚀铝片表面,得到氧化铝浆体再次将氧化铝浆体进行过滤,得到氧化铝滤饼最后氧化铝滤饼经过干燥和锻烧,得到氧化铝成品。新的高纯氧化铝制备方法层出不穷，但大多存在工艺复杂，对设备腐蚀严重，或成本居高不下，难以产业化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种更加简便、低成本高纯氧化铝的生产方法及生产的高纯氧化铝，并联产氢气的方法。

为实现上述目的的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种高纯氧化铝的生产方法，所述生产方法包括如下步骤：