[发明专利]一种利用固相法制备低钠片状氧化铝微粉的方法

说明书

本发明公开了一种利用固相法制备低钠片状氧化铝微粉的方法，涉及无机非金属陶瓷粉体技术领域，包括以下步骤：将工业氢氧化铝、水、分散剂、除钠剂、粘结剂混合，经过球磨制浆、喷雾造粒、回转窑煅烧后，进行球磨、筛分，制得低钠片状氧化铝粉体。本发明制备的氧化铝形貌为六边形，厚度小于0.6μm，边长大于2μm，α‑Al₂O₃含量大于95%，Na₂O含量小于0.1%。本发明原料来源广泛、设备和生产工艺简单，生产成本低，操作易控，采用喷雾造粒加回转窑煅烧的复合工艺，有利于减少粉尘污染与匣钵等窑具的使用，节约成本。

技术领域

本发明涉及无机非金属陶瓷粉体技术领域，特别涉及一种利用固相法制备低钠片状氧化铝微粉的方法。

背景技术

氧化铝存在着多种相态，α-Al₂O₃由于高硬度、高熔点和高沸点，被当成研磨助剂以及制备成各种耐火耐高温材料，广泛地运用到钢铁工业中。

片状氧化铝具有耐高温、较好的韧性、化学性质稳定等优良特性，用于聚合物的填充剂，提高聚合物器件的使用寿命；用于陶瓷的增韧剂，提高陶瓷器件的韧性；也可用于耐磨、耐腐蚀等功能涂层以及制备耐火材料，如烧结炉、烧结管等。片状氧化铝的制备方法主要有水热法、熔盐法、溶胶-凝胶法、机械法等。

公开号为CN111825112A的中国专利公开了一种片状氧化铝的制备方法，其制备方法为将γ-Al₂O₃粉、月桂酸和碳酸氢铵水溶液混合均匀，然后密封热处理后固液分离，固相物料经干燥，焙烧，得到片状氧化铝。该方法制备的片状氧化铝形态均一，但反应周期长，反应过程需要在封闭系统中进行，对设备要求高，过程复杂。

公开号为CN110436501A的中国专利公开了一种控制片状氧化铝大小和厚度的制备方法，其制备方法为（1）将铝源与水混合，调节pH，然后加入表面活性剂混合，得到混合物A；（2）将熔盐与水混合，得到混合物B；（3）将混合物B加入至混合物A中，边加入边搅拌，静置得到混合物C；（4）将硫酸镁溶液加入至混合物C中，边加入边搅拌，得到固体D；（5）将固体D干燥煅烧水洗即得氧化铝。但某些熔盐有毒性，对人体和环境有害，且采用熔盐法制备片状氧化铝，制备过程晶型难控制，成本高。

公开号为CN105347377A的中国专利公开了一种高纯片状氧化铝的制备方法，其制备方法为以高纯异丙醇铝、纯水、异丙醇为主要原料，氟化氢铵或氟化铵作晶体形貌控制剂，将高纯异丙醇铝溶解于异丙醇中配制成溶液A，将纯水、异丙醇和氟化氢铵配制成溶液B，然后以一定滴加速度将溶液A逐渐加入到溶液B中，在加热和搅拌作用下反应生成水合氧化铝，接着依次经过过滤、干燥、焙烧便得到高纯片状氧化铝。该方法原料昂贵、生产工艺复杂、生产成本高，产能小。

公开号为CN109835929A的中国专利公开了一种用匣钵煅烧制备片状α-氧化铝粉体的方法，其制备方法为以铝的氧化物或氧化铝的水合物为原料，以晶种为模板剂，以硼酸、氟化物、硅氟酸盐和碱金属氧化物为矿化剂，按一定比例混合搅拌均匀，装入匣钵中，在1300~1700℃的温度条件下，煅烧5~10h，冷却后，将煅烧产物从匣钵取出；煅烧产物经研磨、筛分后，制得片状α-氧化铝粉体。该方法煅烧温度高，耗能大，且在高温下采用匣钵煅烧会导致匣钵的使用寿命缩短，增加生产成本。

公开号为CN110563010A的中国专利公开了一种低钠正六边形片状α-氧化铝微粉的制备方法，其制备方法为将工业氢氧化铝、分散剂和去离子水混合配制成浆料，经过研磨、除钠、固液分离、一级水洗、固液分离、烘干、预烧结、二级水洗工艺，得到低钠氧化铝前驱体，加入形貌诱导剂，经搅拌混合、煅烧制得低钠正六边形片状α-氧化铝微粉。该方法需要盐酸水洗除钠，成本较高，工艺相对更复杂，后期需要对废水进行处理。同时盐酸属于管制品，生产环评审批难，不利于市场推广。此外，该方法采用搅拌磨干法混和除钠剂，难以保证混合均匀，不利于钠的脱除。