[发明专利]一种高纯氧化铝的制备方法

说明书

本发明属于无机功能材料技术领域，具体涉及一种高纯氧化铝的制备方法。本发明提供的高纯氧化铝的制备方法，包括以下步骤将拟薄水铝石在循环氧化性气体氛围中进行煅烧；所述循环氧化性气体氛围由抽真空后通入氧化性气体保压的循环获得；循环重复的次数＞1。本发明提供的制备方法能够使拟薄水铝石充分与氧化性气体接触，将拟薄水铝石中残留的烷氧基充分氧化，由实施例的结果表明，本发明提供的制备方法制备的高纯氧化铝的残碳量0.001wt.％，纯度99.99wt.％，白度值95％。

技术领域

本发明属于无机功能材料技术领域，具体涉及一种高纯氧化铝的制备方法。

背景技术

高纯氧化铝是一种非常重要的精细化学品，被应用于蓝宝石单晶、精细陶瓷、高压钠灯透光管和高端磨料等领域。

高纯氧化铝的生产方法有醇盐水解法、金属铝水化法、硫酸铝铵热解法和改良拜耳法，上述的方法中，铝醇盐水解法具有产品性质稳定，工艺过程环境友好等优点，被认为是最为高效的制备高纯氧化铝的方法。

醇盐水解法主要采用铝醇盐为原料，将铝醇盐和水混合得到水解液后干燥，得到拟薄水铝石进行煅烧，得到氧化铝。但是由于铝醇盐水解干燥后仍然残留烷氧基，尽管通过高温煅烧过程，氧化气氛会将残留的烷氧基氧化气化，但有些被包裹在拟薄水铝石颗粒内部的烷氧基会因不能充分接触到氧气而碳化，从而会生成碳残留在氧化铝中。醇盐水解法制备的氧化铝中残碳量0.005～0.03wt.％，对于精细陶瓷、高端磨料等应用没有不良影响；然而，作为原料通过冷坩埚电磁感应熔融法生产氧化铝多晶或单晶时，得到的氧化铝多晶或单晶会呈现为淡黄色甚至是棕色。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高纯氧化铝的制备方法，本发明提供的制备方法制备的得到的高纯氧化铝的残碳量0.001wt.％，纯度99.99wt.％，白度值95％，由本发明提供的高纯氧化铝制备得到的氧化铝多晶或单晶目测为无色。

本发明提供了一种高纯氧化铝的制备方法，包括以下步骤：

将拟薄水铝石在循环氧化性气体氛围中进行煅烧；

所述循环氧化性气体氛围由抽真空后通入氧化性气体保压的循环获得；

循环重复的次数＞1。

优选的，所述煅烧的温度为500～1000℃，所述煅烧的保温时间为3～6h。

优选的，所述煅烧的温度由升温获得，所述升温的速率为3～8℃/min。

优选的，每个循环中，所述抽真空至绝对压力0.01Mpa；在所述升温时进行首次抽真空；

每个循环中，所述通氧化性气体至绝对压力为0.08～0.12MPa。

优选的，每个循环中，所述氧化性气体的保压时间为5～15min。

优选的，所述氧化性气体含有氧气，所述氧气在氧化性气体中的体积含量≥20％。

优选的，所述氧化性气体为氧气、臭氧、氮气、二氧化碳、氯气、二氧化氯、二氧化硫、一氧化氮和惰性气体中的一种或多种。

优选的，所述拟薄水铝石的制备方法包括：将铝醇盐和水混合进行水解反应，得到拟薄水铝石；

所述水解反应的温度为60～100℃，所述水解反应的时间为2.5～8h。

优选的，所述铝醇盐的化学式为Al(C_nH_2n+1O)₃，所述3≤n≤8；

优选的，所述铝醇盐和水的质量比为4：(1～6)。