[发明专利]一种纳米球形氧化铝制备方法

说明书

本发明属于氧化铝加工技术领域，公开了一种纳米球形氧化铝制备方法，该方法包括步骤：S1、将低沸点的有机铝加热气化；S2、气化气体与天然气和氧气混合燃烧；S3、燃烧产物经分布器分散进入水中，形成氧化铝悬浮液；S4、将所述氧化铝悬浮液进行喷雾干燥，获得纳米球形氧化铝。该方法以低沸点的有机铝为原料，将原料加热气化后与天然气和氧气混合燃烧生成燃烧产物，燃烧产物入水快速降温，并实现气固分离，形成氧化铝悬浮液，经喷雾干燥即获得纳米球形氧化铝。工艺流程简单，制备过程中无污染物质产生，对设备要求低，获得的纳米球形氧化铝分散性好、颗粒形状规则、尺寸均一，球形度好。

技术领域

本发明属于氧化铝加工技术领域，具体涉及一种纳米球形氧化铝制备方法。

背景技术

纳米球形氧化铝具有强度高、硬度大、稳定性好、比表面积大、流动性好、收缩率低，耐磨性好，绝缘性能强及电阻率高等优点，在精密陶瓷、抛光、研磨等领域有着广泛的应用前景，且市场需求量在逐年增长。

目前，已有多种方法制备纳米球形氧化铝，例如，专利CN1810646A公开的一种高纯纳米氧化铝的连续化制备工艺，采用三氯化铝经高温气化后，与氢气和氧气混合燃烧，三氧化铝利用氢气和氧气燃烧产生的水分和高温进行水解缩合反应，生成纳米氧化铝和氯化氢，经气固分离获得纳米氧化铝。但其以三氯化铝为原料，含有氯元素，腐蚀性强，对生产设备要求高；后续需要进行脱氯处理，工序复杂；采用氢气作为燃料，成本较高，

例如，专利CN108483474A公开的一种纳米级球形氧化铝的制备方法，采用可溶性铝盐（如Al(NO₃)₃·9H₂O）依次溶于去离子水、柠檬酸铵溶液和无水乙醇中，然后导入水热反应釜内进行水热反应获得沉淀物，沉淀物洗涤、干燥后经研磨获得纳米级球形氧化铝颗粒。其制备过程中大量使用柠檬酸铵溶液、无水乙醇等试剂，生产成本及后续废水处理成本高；是经研磨获得最终的纳米级球形氧化铝产品，存在产品的球形度不易控制，颗粒形状不规则，尺寸均一性较差等问题，影响产品的应用性能。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提出了一种纳米球形氧化铝制备方法，该方法采用低沸点的有机铝作为原料，将原料加热气化后与天然气和氧气混合燃烧生成燃烧产物，燃烧产物入水快速降温，并实现气固分离，形成氧化铝悬浮液，经喷雾干燥即获得纳米球形氧化铝。该方法工艺流程简单，制备过程中无污染物质产生，对设备要求低，获得的纳米球形氧化铝分散性好、形状规则均一，球形度好。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种纳米球形氧化铝制备方法，包括以下步骤：

S1、将低沸点的有机铝加热气化；

S2、气化气体与天然气和氧气混合燃烧；

S3、燃烧产物经分布器分散进入水中，形成氧化铝悬浮液；

S4、将所述氧化铝悬浮液进行喷雾干燥，获得纳米球形氧化铝。

优选地，所述低沸点的有机铝包括异丙醇铝、正丁醇铝、叔丁醇铝、仲丁醇铝和三乙基铝中的一种或多种。

优选地，所述低沸点的有机铝包括有机铝A和有机铝B，所述有机铝B的沸点高于所述有机铝A的沸点，所述有机铝A与有机铝B的摩尔比为1：0.05~0.8。

优选地，在步骤S1中，所述有机铝在气化炉内加热气化，温度为150~250℃。

优选地，所述气化气体经引风机引入燃烧室内与天然气和氧气混合燃烧，所述有机铝、氧气和天然气的摩尔比为1：14~18：0.5~2。

优选地，所述气化气体经引风机引入燃烧室，所述气化气体的引入流量为0.5~2.5L/min，在所述燃烧室内完全燃烧，所述燃烧室内的温度为1100~1500℃。

优选地，所述燃烧产物由所述分布器导入悬浮槽中，所述分布器的出口位于所述悬浮槽的液面深度0.5m及以下。