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高纯氧化铝的几种制备方法

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高纯氧化铝的几种制备方法

高纯氧化铝是指最低纯度为99.99%的氧化铝。高纯氧化铝粉呈白色微粉,粒度均匀,易于分散,化学性能稳定,高温收缩性能适中,具有良好的烧结性能以及普通氧化铝粉无法比拟的光、电、磁、热和机械性能,在高技术新材料领域和现代工业中有着广泛应用。


高纯氧化铝的制备方法

(1)改良拜耳法

传统拜耳法制备氧化铝难以去除杂质,改良法主要对制取氢氧化钠和脱钠进行了改良,通过对铝酸钠进行脱硅、脱铁等杂质后,对分解条件进行调控后,得到高纯氢氧化铝,其过程中氢氧化铝析出缓慢,有效减少了异常晶核的出现,同时减少了钠、硅杂质的混入,最后经高温煅烧、研磨等过程制得高纯氧化铝。

优点:改良拜耳法所用原料廉价易得,制备过程无污染。

缺点:存在工艺复杂、效率低、耗能高等缺陷。


(2)无机铝盐热分解法

根据原料的不同分为硫酸铝铵热解法和碳酸铝铵热解法。

硫酸铝铵热解法利用硫酸溶解氢氧化铝得到硫酸铝,加入硫酸铵并调节pH、组分比例等制得硫酸铝铵,经多次结晶脱去杂质,最后在高温下焙烧分解得到高纯氧化铝。

优点:硫酸铝铵热解法具有操作简便、产品纯度较高、无团聚现象且技术成熟,适合工业化生产。

缺点:产生的废气污染环境,通过对其回收处理可有效解决这一问题,但导致工序复杂,成本提高,不利于工业化生产,还存在生产周期长和杂质难去除等问题。

碳酸铝铵热解法是在硫酸铝铵热解法基础上改进的方法。

优点:经改进的碳酸铝铵热解法避免了污染气体的排放,产物颗粒分布均匀。

缺点:经改进的碳酸铝铵热解法造成了废液的产生,同样生产周期长。

(3)有机醇铝盐水解法

有机醇铝盐水解法是采用合适的催化剂促进铝与有机醇的反应,生成醇铝溶液,经提纯、水解、焙烧等制成高纯氧化铝。

优点:此法不产生有害气体,无污染,所用有机醇可循环使用,所得产物纯度高。

缺点:但为了控制团聚现象和杂质的出现,反应条件需严格调控,导致成本的提高。

(4)水热合成法

水热合成法指将含铝的原料在高温、高压下与水反应生成氢氧化铝,经高温焙烧生成氧化铝。

缺点:此法反应条件苛刻,需在高温、高压下进行,反应过程有氢气产生造成安全问题,导致难以实现大规模、连续化工业生产。

(5)其它方法

①喷雾热分解法。它是一种较理想的新方法,该方法多采用硝酸铝为原料,选用硫酸铝铵为喷雾热分解法前驱体,制取高纯氧化铝超细粉。目前该方法还在研究中。

②高纯铝箔胆碱水解法。

③电火花放电法,但电火花放电法所得氧化铝纯度不高。

④氯化汞活化水解法所用原料苛刻且成本高,反应条件也难以控制。

⑤溶胶-凝胶法存在团聚问题,且原料成本高



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