[发明专利]一种低氧化钠含量的α氧化铝及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低氧化钠含量的α氧化铝及其制备方法，所述制备方法包括：将以重量份数计的高钠氢氧化铝100份、含硅石英砂1～3份和矿化剂0.62～0.775份混匀后进行煅烧，以获得反应料；所述含硅石英砂中二氧化硅的质量分数为≥96％；将所述反应料进行筛分，以获得低氧化钠含量的α氧化铝。本发明通过添加含硅石英砂在煅烧后，含硅石英砂中的SiO₂+NaO反应生成Na₂SiO₃，钠以固体形式吸附于含硅石英砂表面并使用筛分方法将杂质筛出，实现煅烧α氧化铝的降钠目的，最终制备得到的低氧化钠含量的α氧化铝中所述氧化钠的质量分数≤0.3％。

技术领域

本发明涉及高纯物质制备技术领域，特别涉及一种低氧化钠含量的α氧化铝及其制备方法。

背景技术

煅烧α氧化铝系列产品作为工业陶瓷原料，广泛应用于耐磨陶瓷、陶瓷釉料、耐火材料等行业，尤其随着工业陶瓷质量的要求逐步提高，客户对煅烧α氧化铝的质量提出更高的要求。低钠煅烧α-氧化铝市场前景广阔，但产品长年受到氢铝氧化钠影响造成晶粒度偏粗无法满足客户使用。钠被认为是拜耳法，烧结法，联合法等制备氧化铝生产工艺中主要杂质之一，是高纯氧化铝等级考核的重要指标之一。氧化铝中的钠含量主要取决于氢氧化铝中的钠。钠在氢氧化铝中的赋存形式主要有三种：①吸附钠即吸附在氢氧化铝表面的钠和被晶体包裹的钠、②晶间钠即铝酸盐分解结晶过程中，钠置换氢氧化铝中的氢原子夹杂在晶间和③结晶钠是铝酸盐分解结晶过程而形成的Na₂O—Al₂O₃—CO₂—H₂O系化合物和Na₂O—Al₂O₃—SiO₂—H₂O系化合物。夹杂在氢氧化铝水合物中的钠在烧结过程中会形成高铝酸钠(xNa₂O·yAl₂O₃)降低了α-AL₂O₃的转化率和活性，进而影响烧结产物氧化铝的物化性能。因此除去氢氧化铝中的钠已成为制备高纯氧化铝工艺中的重要环节。

因此，如何开发一种低氧化钠含量的α氧化铝及其制备方法，成为冶金工作者研究的关键技术问题。

发明内容

本发明目的是提供一种低氧化钠含量的α氧化铝及其制备方法，通过添加含硅石英砂在煅烧后，钠以固体形式吸附于含硅石英砂表面并使用筛分方法将杂质筛出，实现煅烧α氧化铝的降钠目的。

为了实现上述目的，本发明提供了一种低氧化钠含量的α氧化铝的制备方法，所述制备方法包括：

将以重量份数计的高钠氢氧化铝100份、含硅石英砂1～3份和矿化剂0.62～0.775份混匀后进行煅烧，以获得反应料；其中，所述含硅石英砂中二氧化硅的质量分数为≥96％；

将所述反应料进行筛分，以获得低氧化钠含量的α氧化铝。

进一步地，所述高钠氢氧化铝中钠元素的质量分数为0.25～0.35％。

进一步地，所述煅烧温度为1350～1450℃，煅烧时间为45～60min。

进一步地，所述矿化剂的重量份数为0.7份。

进一步地，所述矿化剂为硼酸、氟化铝、氯化铵和氯化镁中的至少一种。

进一步地，所述含硅石英砂中二氧化硅的质量分数为98％。

进一步地，所述含硅石英砂的重量份数为2份。

进一步地，所述筛分中采用30～50目筛。

本发明还提供了一种低氧化钠含量的α氧化铝，所述低氧化钠含量的α氧化铝的制备原料包括：以重量份数计的高钠氢氧化铝100份、含硅石英砂1～3份和矿化剂0.62～0.775份。