[发明专利]一种类球形氧化铝及其制备方法和应用

说明书

本发明特别涉及一种类球形氧化铝及其制备方法和应用，属于非冶金氧化铝的制备技术领域，方法包括：获得羟基草酸铝溶液；将沉淀剂加入所述羟基草酸铝溶液进行沉淀，后固液分离，获得氧化铝前驱体；所述沉淀剂为尿素，以物质的量计，所述尿素的加入量为所述羟基草酸铝的110％‑130％；将所述氧化铝前驱体进行烘干、焙烧，获得类球形氧化铝；采用高纯羟基草酸铝制备类球形氧化铝，羟基草酸铝溶液制备过程为简单的物理溶解过程，前驱体制备为简单的化学沉淀过程，工艺简单易操作；反应不产生有害气体、不引入金属杂质元素，确保了氧化铝产品纯度指标稳定且不污染环境，制得的氧化铝为类球形，产品质量稳定，纯度较高。

技术领域

本发明属于非冶金氧化铝的制备技术领域，特别涉及一种类球形氧化铝及其制备方法和应用。

背景技术

高纯氧化铝一般指纯度大于99.99％的氧化铝，它纯度高、粒径小、粒度分布均匀并且具有高熔点、高硬度和绝缘耐热的特性。其广泛应用于航天、核能、电子、生物化学等领域，在单晶蓝宝石、汽车传感器、半导体材料、高级陶瓷等材料中均有使用。高纯羟基草酸铝是制备高纯氧化铝的重要前驱体，它可用于高分子材料的阻燃，特别是加工温度在210℃以上的热塑性塑料。

目前制备高纯氧化铝的方法主要有改良拜耳法、有机醇铝水解法、硫酸铝铵热解法、碳酸铝铵热解法等。

申请人在发明过程中发现：改良拜耳法生产工艺相对复杂，生产效率较低；有机醇铝水解法工艺流程长、能耗高，对生产控制及设备设计要求高，设备投资大，生产成本高；铵盐法分解过程中会产生大量气体，易造成环境污染。

中国发明专利申请CN200410000109.1报道了“羟基草酸铝及其制备方法、羟基草酸铝作为阻燃剂”，该方法以碳化分解生成的氢氧化铝为原料，以草酸或草酸盐溶液为改性剂，反应温度在150℃以上，在高压釜内水热反应生成羟基草酸铝，经过滤、洗涤、干燥等工序得到分散性好、晶型完整的羟基草酸铝。羟基草酸铝的最小一维尺寸在40纳米至几微米之间可控，其外推起始失重温度在340℃以上，500℃前的失重率达到51％，是一种绿色环保型阻燃剂；虽该生产工艺简单，成本低廉，但其纯度由氢氧化铝原料直接决定，难以使用低纯度原料生产出高纯羟基草酸铝。

中国发明专利申请CN.201210035191.6报道了“一种高纯氧化铝的生产方法”，该方法通过改良拜耳法工艺，在工业氢氧化铝和偏铝酸钠混合溶液中加入活性石灰或熟石灰与有害杂质反应生产沉淀，再通过工业氢氧化铝吸附杂质沉淀，经过过滤、洗涤、干燥、焙烧等工序获得高纯氧化铝产品。该法工序繁琐，生产效率低，经济性差，不利于工业化规模生产。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的类球形氧化铝及其制备方法和应用。

本发明提供了一种类球形氧化铝的制备方法，所述方法包括：

获得羟基草酸铝溶液；

将沉淀剂加入所述羟基草酸铝溶液进行沉淀，后固液分离，获得氧化铝前驱体；所述沉淀剂为尿素，以物质的量计，所述尿素的加入量为所述羟基草酸铝的110％-130％；

将所述氧化铝前驱体进行烘干、焙烧，获得类球形氧化铝。

可选的，所述将沉淀剂加入所述羟基草酸铝溶液进行沉淀，后固液分离，获得氧化铝前驱体中，所述沉淀的温度为80℃-90℃。

可选的，所述将沉淀剂加入所述羟基草酸铝溶液进行沉淀，后固液分离，获得氧化铝前驱体中，所述沉淀的时间为0.5h-1.5h。

可选的，所述尿素的纯度为分析纯。

可选的，所述获得羟基草酸铝溶液，具体包括：

将羟基草酸铝加入溶解剂进行溶解，获得羟基草酸铝溶液。