[发明专利]高纯度球形γ-氧化铝粉体的制备方法

说明书

一种高纯度球形γ‑氧化铝粉体的制备方法，属于无机非金属材料技术领域。该高纯度球形γ‑氧化铝粉体的制备方法包括以下步骤：S1，在酸性环境下水解氧化铝水合物，并加入一定量的添加剂，得到铝溶胶；S2，将铝溶胶混入非极性有机溶剂中，搅拌形成乳液，在乳液中加入一定量的稳定剂；S3，调节乳液pH，形成湿的球形氢氧化铝胶体颗粒，然后将湿的球形氢氧化铝分离干燥，得到球形氢氧化铝颗粒；S4，将步骤S3得到的干燥球形氢氧化铝颗粒置于高温气氛炉中，氧化烧结，得到高纯度球形γ‑氧化铝粉体。本发明制成的γ‑氧化铝粉体，粒径大小0.5‑100μm，粒径可控，分布均匀，纯度99.9％‑99.99％，球形度高于95％，且无粉体团聚和破碎。

技术领域

本发明涉及的是一种无机非金属材料领域的技术，具体是一种高纯度球形γ-氧化铝粉体的制备方法。

背景技术

氧化铝是化工领域中使用最为广泛的一种催化剂载体，其结构形式有多种，最常见的是γ-氧化铝载体。可以控制不同条件制备出符合不同行业需求的特种氧化铝，例如在石油炼制和石油化工中常用作吸附剂、催化剂和催化剂载体，也用于变压器油、透平油的脱酸剂，还用于色层分析和用作中强性干燥剂。氧化铝载体的良好活性在催化剂方面有着广泛的用途，但随着无机、有机工业的不断发展，人们对γ-氧化铝做为载体的物理和化学性质要求越来越高，尤其是对γ-氧化铝的纯度、形貌、粒径、比表面积和孔结构的需求等。活性γ-氧化铝是有机、无机化工行业中重要的催化剂或者催化剂载体，最为常见的是喷雾干燥制备球形氧化铝，该方法制备的粉体，球形度较差，存在大量缺陷，流化床反应器对催化剂载体的纯度、球形度、强度等要求非常高，该方法无法使用。

液态法中比较常见的制备方法是以蒸发浓缩氯化铝为铝源，氨水和扩孔剂草酸铵或柠檬酸铵等为原料，生成氢氧化铝沉淀，干燥和加热此沉淀物，除去NH₄Cl，最后在550℃下焙烧转化为活性氧化铝，该方法焙烧过程中释放大量HCL，对设备腐蚀性极强。

CN02120772.0公开了一种γ-氧化铝粉体的制备方法，是将偏铝酸钠或铝酸钠溶液与二氧化碳气体接触，先成胶老化得到拟薄水铝石，然后再控制温度和pH得到γ-氧化铝，该方法引入大量金属钠离子，作为载体有可能造成催化剂催化效率下降。

CN201310373688.3公开了使用无机铝盐溶解到有机溶剂中，然后在反应釜中通入二氧化碳，将反应釜减压到常压后，收集反应液水洗过滤最后醇洗，干燥后得到三羟铝石，焙烧后得到γ-氧化铝，该方法得到的氧化铝非球形。

综合上述方法，目前制备γ-氧化铝的工艺众多，但同时能满足纯度高，球形度高，粒径可控，分布均匀的方法非常之少。

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明由此而来。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种高纯度球形γ-氧化铝粉体的制备方法，简单易行，成本低廉，制得的γ-氧化铝纯度高，球形度高，粉体粒径可控，比表面积和孔容可控。

本发明包括以下步骤：

S1，将氧化铝水合物在pH7的条件下水解，并加入一定量的添加剂，得到铝溶胶；

S2，将铝溶胶混入非极性有机溶剂中，搅拌成乳液，在乳液中加入一定量的稳定剂；

S3，调节乳液的pH到8-10，形成湿的球形氢氧化铝胶体颗粒，然后将湿的球形氢氧化铝分离干燥，得到球形氢氧化铝颗粒；

S4，将步骤S3制得的干燥球形氢氧化铝颗粒置于高温炉中，空气或者氧气气氛，600-800℃处理60-180min，得到球形γ-氧化铝粉体。

优选地，氧化铝水合物为拟薄水铝石、勃姆石中至少一种。

优选地，步骤S1中，pH＝2-6，通过硝酸、醋酸、盐酸、硫酸水溶液中的至少一种调节。