[发明专利]一种蓝宝石级高纯氧化铝块体、多晶锭制备方法和装置

摘要

本发明涉及无机高纯粉块体及多晶锭制备技术领域，提供了一种蓝宝石级高纯氧化铝块体、多晶锭制备方法，其工艺步骤为：水解合成：将高纯铝片、催化剂强碱羟基氢氧化胺和高纯水进行水解反应，水解得到氢氧化铝和氢气；过滤：得到完全水解的氢氧化铝；压滤、洗涤、压滤：得到氢氧化铝滤饼和母液；干燥；中温煅烧；粉碎；对a‑Al₂O₃粉进行纯度化验，若纯度达到5N级，则进行冷静压成型和高温煅烧，得到蓝宝石级高纯氧化铝块体，若纯度未达到5N级，则进行造粒和高温熔融提纯，得到蓝宝石高纯氧化铝烧结多晶锭；本发明还提供了一种蓝宝石级高纯氧化铝块体、多晶锭制备装置；本发明工艺简单稳定、成本低廉，可以广泛应用于高纯氧化铝生产领域。

主权项

1.一种蓝宝石级高纯氧化铝块体、多晶锭制备装置，其特征在于，包括：合成反应釜（1）：用于进行高纯铝片与高纯水的合成反应生成氢氧化铝；过滤器（2）：用于对合成反应生成的氢氧化铝进行过滤，得到铝片和完全水解的氢氧化铝；洗涤压滤机（3）：用于对所述完全水解的氢氧化铝进行压滤、洗涤、压滤，得到氢氧化铝滤饼和母液；微波干燥机（4）：用于对所述氢氧化铝滤饼进行干燥，得到氢氧化铝粉体；微波隧道煅烧窑（5）：用于对所述氢氧化铝粉体进行中温煅烧，得到α‑ Al2O3粉体；气流粉碎机（6）：用于对所述α‑ Al2O3粉体进行粉碎，得到α‑ Al2O3粉；冷静等压机（7）：当所述气流粉碎机粉碎得到的α‑ Al2O3粉纯度达到5N级时，用于对α‑ Al2O3粉进行冷静压成型，得到α‑ Al2O3块料；高温煅烧炉（8）：用于对所述冷静等压机制成的α‑ Al2O3块料进行高温煅烧；制粒机（9）：当所述气流粉碎机粉碎得到的α‑ Al2O3粉纯度未达到5N级时，用于对α‑ Al2O3粉进行造粒，得到直径为3~10mm的球形或不规则形的α‑ Al2O3粒料；高频炉（10）：用于对所述制粒机加工得到的α‑ Al2O3粒料进行高温提纯；还包括：高纯水发生器(11)：用于制备高纯水，输送到所述合成反应釜（1）中进行合成反应以及输送到所述洗涤压滤机（3）进行洗涤过程；电加热器（12）：用于加热水，给所述合成反应釜（1）提供加热热水；高分子脱水器（13）：用于对合成反应釜（1）中产生的氢气进行脱水；冷凝器（14）：用于冷却水，给所述合成反应釜（1）提供加热热水，还用于冷却经所述高分子脱水器（13）脱水后的氢气；氢气罐（15）：用于收集经所述冷凝器（14）冷凝后的氢气；所述洗涤压滤机（3）上设置有母液出口，所述母液出口与母液槽（18）连通，所述母液槽（18）经离心泵与所述合成反应釜（1）的进料口连通；所述合成反应釜（1）包括设置在下部的加热体（101）和设置在上部的冷却体（102），所述加热体（101）通过热水循环对合成反应釜内进行加热，所述冷却体（12）通过冷水循环对合成反应釜进行冷却；所述合成反应釜（1）顶部设置有进料口（103）、温度表（104）、氢气检测仪（105）、水封监控器（106）、压力表（107）、pH值检测仪（108）；所述合成反应釜（1）内部还设置有搅拌装置（109）；所述述合成反应釜（1）底部的出料口与粗氢氧化铝储槽（16）连通，所述粗氢氧化铝储槽（16）通过离心泵与所述过滤器（2）的进料口连通；所述过滤器（2）底部设置有不溶铝片储槽（21），所述过滤器（2）的出料口与一次过滤氢氧化铝料浆贮槽（17）连通；所述一次过滤氢氧化铝料浆贮槽（17）通过离心泵与所述洗涤压滤机（3）进料口连通；所述洗涤压滤机（3）包括筒体部件（301）、所述筒体部件（301）内设置有滤盘（302）、所述滤盘（301）上方设置有刮刀机构（303），所述刮刀机构（303）通过传动部件（304）与减速机（305）连接，减速机（305）与电动机连接，所述刮刀机构（303）在电动机的带动下，对筒体部件内氢氧化铝进行压滤、洗涤、压滤；所述洗涤压滤机（3）底部的出料口与洗涤压滤氢氧化铝料浆贮罐（19）连通，所述洗涤压滤氢氧化铝料浆贮罐（19）与所述微波干燥机（4）的进料口连通；所述干燥机（4）出料口与微波隧道煅烧窑（5）连通，所述微波隧道煅烧窑（5）出料口与气流粉碎机（6）连通。