硫酸铝胺热分解制备γ-Al₂O₃的设备及其方法

专利名称：硫酸铝胺热分解制备γ-Al₂O₃的设备及其方法
技术领域：
本发明涉及制备Y-Al2O3的设备及方法，尤其涉及硫酸铝胺热分解制备Y-Al2O3的设备及其方法。
背景技术：
煅烧硫酸铝胺可得到Y -Al2O3, Y -Al2O3具有强吸附力和催化活性，可做吸附剂和催化剂。同时，若进一步煅烧硫酸铝胺，Y-Al2O3可向Ci-Al2O3转变，而Ci-Al2O3可用于制造透光性良好的氧化铝烧结体，广泛应用于钇铝系列激光晶体、半透明氧化铝陶瓷电弧管、特种玻璃添加剂、三基色荧光粉及人造宝石等。目前，煅烧硫酸铝胺制备Y-Al2O3的工艺一般包括以下三个步骤脱水、焙烧和冷却。目前由以上的工艺制备Y-Al2O3主要通过三个独立的脱水设备、焙烧设备和冷却设 备来完成。因整个工艺流程在不同的设备中完成，所以在制备过程中需要不断地对装有硫酸铝胺的坩埚进行转移，易在转移中造成原料的污染；同时，因焙烧过程对温度、环境的要求比较苛刻，所以对转移装有硫酸铝胺的坩埚的操作要求高；另外，经过第一步的脱水操作，在后续的工艺过程中，稍有操作不当易使已脱水的硫酸铝胺重新吸水，从而影响制备的Y -Al2O3的质量。

发明内容
本发明的目的在于提供一种适用可实现流水线制备Y-Al2O3，且操作简单，控制方便的硫酸铝胺热分解制备Y-Al2O3的设备及其方法。为实现上述目的，本发明硫酸铝胺热分解制备Y-Al2O3的设备，所述设备为自控电热辊道窑，其从输入端到输出端依次设有脱水室、焙烧室和冷却室，其内设有氧化铝传送辊，氧化铝传送辊依次穿设脱水室、焙烧室和冷却室，并将放置于石英坩埚内的硫酸铝胺依次传送脱水室、焙烧室和冷却室；自控电热辊道窑中还设有控制器，其与脱水室、焙烧室、冷却室和氧化铝传送辊分别电连接。采用以上的结构，放置于石英坩埚内的硫酸铝胺由氧化铝传送辊先送入脱水室进行脱水，然后再送入焙烧室进行焙烧，焙烧完毕，得到Y -Al2O3,然后再送入冷却室进行冷却，最后再由氧化铝传送辊送出自控电热辊道窑。整个工艺过程实现流水线化生产，在一个独立的设备中即可完成，从而在制备过程中无需对Y-Al2O3进行转移，简化了操作步骤，提高了生产效率。同时，通过控制器设置脱水的温度和时间，焙烧的温度和时间，冷却的时间及氧化铝传送辊传送速度，控制方便，实现自动化生产。所述自控电热辊道窑的窑壁从外到内包括箱体外层、硅酸铝中间保温层和耐火砖内层。因煅烧硫酸铝胺需在1050°C的高温下进行，所以对设备的保温要求很高，因此采用硅酸铝作为中间保温层。耐火砖内层起到耐高温的作用。所述氧化铝传送辊两端转动架设在耐火砖内层壁上。
所述硅酸铝中间保温层的厚度为I. 2-1. 8m。所述自控电热辊道窑的输入端设有进料台，其输出端设有出料台。所述脱水室顶部设有水汽排放口。所述焙烧室设有废气排放口。本发明采用硫酸铝胺热分解制备Y-Al2O3设备制备Y-Al2O3的方法，其包括以下步骤
1)通过控制器设置脱水的温度和时间，焙烧的温度和时间，冷却的时间及氧化铝传送棍传送速度；
2)脱水将带24个结晶水的硫酸铝胺装入石英坩埚后放入自控电热辊道窑的进料台， 然后由氧化铝传送辊送到脱水室中，在35(T480°C下加热45分钟，使24个结晶水完全脱去;
3)焙烧将经脱水处理的硫酸铝胺由氧化铝传送辊送入自控电热辊道窑的焙烧室，在1050°C下焙烧2个小时，硫酸铝胺分解得到Y -Al2O3 ；
4)冷却将经焙烧处理的装有Y-Al2O3的石英坩埚由氧化铝传送辊送入冷却室，自然冷却。采用本发明硫酸铝胺热分解制备Y -Al2O3的设备，使Y -Al2O3的制备实现自动流水线生产，只需一个设备即可完成整个工艺流程，大大降低了设备的成本；同时，原料在生产过程中无需转移，减少原料被污染的可能，又减少中间转移原料的操作，省时省力，生产效率更闻。


下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明
图I为本发明硫酸铝胺热分解制备Y-Al2O3的设备的结构示意 图2为本发明的A-A首I]视图。
具体实施例方式通过以下具体实施例对本发明作进一步的详述，但本发明并不局限于以下实施例。如图I所示，本发明硫酸铝胺热分解制备Y -Al2O3的设备，所述设备为自控电热辊道窑1，其从输入端到输出端依次设有脱水室2、焙烧室3和冷却室4，其内设有氧化铝传送辊5，氧化铝传送辊5依次穿设脱水室2、焙烧室3和冷却室4，并将放置于石英坩埚内的硫酸铝胺依次传送脱水室2、焙烧室3和冷却室4 ；自控电热辊道窑I中还设有控制器6，其与脱水室2、焙烧室3、冷却室4和氧化铝传送辊5分别电连接。如图2所示，所述自控电热辊道窑I的窑壁从外到内包括箱体外层11、硅酸铝中间保温层12和耐火砖内层13。因煅烧硫酸铝胺需在1050°C的高温下进行，所以对设备的保温要求很高，因此采用硅酸铝作为中间保温层。耐火砖内层13起到耐高温的作用。所述氧化铝传送辊5两端转动架设在耐火砖内层13壁上。所述硅酸铝中间保温层12的厚度为I. 2-1. 8m。所述自控电热辊道窑I的输入端设有进料台7，其输出端设有出料台8。
所述脱水室2顶部设有水汽排放口 21。所述焙烧室3设有废气排放口 31。以下为本发明硫酸铝胺热分解制备Y -Al2O3的实施例。实施例I I)通过控制器6设置脱水的温度和时间，焙烧的温度和时间，冷却的时间及氧化铝传送棍传送速度；
2)脱水将带24个结晶水的硫酸铝胺装入石英坩埚后放入自控电热辊道窑I的进料台7，然后由氧化铝传送辊5送到脱水室2中，在35(T400°C下加热45分钟，使24个结晶水完全脱去；
3)焙烧将经脱水处理的硫酸铝胺由氧化铝传送辊5送入自控电热辊道窑I的焙烧室3，在1050°C下焙烧2个小时，硫酸铝胺分解得到Y -Al2O3 ；
4)冷却将经焙烧处理的装有Y-Al2O3的石英坩埚由氧化铝传送辊5送入冷却室4，自然冷却。实施例2
1)通过控制器6设置脱水的温度和时间，焙烧的温度和时间，冷却的时间及氧化铝传送棍传送速度；
2)脱水将带24个结晶水的硫酸铝胺装入石英坩埚后放入自控电热辊道窑I的进料台7，然后由氧化铝传送辊5送到脱水室2中，在45(T480°C下加热45分钟，使24个结晶水完全脱去；
3)焙烧将经脱水处理的硫酸铝胺由氧化铝传送辊5送入自控电热辊道窑I的焙烧室3，在1050°C下焙烧2个小时，硫酸铝胺分解得到Y -Al2O3 ；
4)冷却将经焙烧处理的装有Y-Al2O3的石英坩埚由氧化铝传送辊5送入冷却室4，自然冷却。实施例3
1)通过控制器6设置脱水的温度和时间，焙烧的温度和时间，冷却的时间及氧化铝传送棍传送速度；
2)脱水将带24个结晶水的硫酸铝胺装入石英坩埚后放入自控电热辊道窑I的进料台7，然后由氧化铝传送辊5送到脱水室2中，在40(T45(TC下加热45分钟，使24个结晶水完全脱去；
3)焙烧将经脱水处理的硫酸铝胺由氧化铝传送辊5送入自控电热辊道窑I的焙烧室3，在1050°C下焙烧2个小时，硫酸铝胺分解得到Y -Al2O3 ；
4)冷却将经焙烧处理的装有Y-Al2O3的石英坩埚由氧化铝传送辊5送入冷却室4，自然冷却。
权利要求
1.硫酸铝胺热分解制备Y-Al2O3的设备，其特征在于所述设备为自控电热辊道窑，其从输入端到输出端依次设有脱水室、焙烧室和冷却室，其内设有氧化铝传送辊，氧化铝传送辊依次穿设脱水室、焙烧室和冷却室，并将放置于石英坩埚内的硫酸铝胺依次传送脱水室、焙烧室和冷却室；自控电热辊道窑中还设有控制器，其与脱水室、焙烧室、冷却室和氧化铝传送辊分别电连接。
2.根据权利要求I所述的硫酸铝胺热分解制备Y-Al2O3的设备，其特征在于所述自控电热辊道窑的窑壁从外到内包括箱体外层、硅酸铝中间保温层和耐火砖内层。
3.根据权利要求2所述的硫酸铝胺热分解制备Y-Al2O3的设备，其特征在于所述氧化铝传送辊两端转动架设在耐火砖内层壁上。
4.根据权利要求2所述的硫酸铝胺热分解制备Y-Al2O3的设备，其特征在于所述硅酸铝中间保温层的厚度为I. 2-1. 8m。
5.根据权利要求2所述的硫酸铝胺热分解制备Y-Al2O3的设备，其特征在于所述脱水室顶部设有水汽排放口。
6.根据权利要求2所述的硫酸铝胺热分解制备Y-Al2O3的设备，其特征在于所述焙烧室设有废气排放口。
7.根据权利要求I所述的硫酸铝胺热分解制备Y-Al2O3的设备，其特征在于所述自控电热辊道窑的输入端设有进料台，其输出端设有出料台。
8.采用权利要求I所述的设备制备Y-Al2O3的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤 1)通过控制器设置脱水的温度和时间，焙烧的温度和时间，冷却的时间及氧化铝传送棍传送速度； 2)脱水将带24个结晶水的硫酸铝胺装入石英坩埚后放入自控电热辊道窑的进料台，然后由氧化铝传送辊送到脱水室中，在35(T480°C下加热45分钟，使24个结晶水完全脱去; 3)焙烧将经脱水处理的硫酸铝胺由氧化铝传送辊送入自控电热辊道窑的焙烧室，在1050°C下焙烧2个小时，硫酸铝胺分解得到Y -Al2O3 ； 4)冷却将经焙烧处理的装有Y-Al2O3的石英坩埚由氧化铝传送辊送入冷却室，自然冷却。
全文摘要
本发明公开了硫酸铝胺热分解制备γ-Al2O3的设备及其方法，所述设备为自控电热辊道窑，其从输入端到输出端依次设有脱水室、焙烧室和冷却室，其内设有氧化铝传送辊，氧化铝传送辊依次穿设脱水室、焙烧室和冷却室；自控电热辊道窑中还设有控制器，其与脱水室、焙烧室、冷却室和氧化铝传送辊分别电连接。硫酸铝胺热分解经脱水、焙烧、冷却得到γ-Al2O3。采用本发明硫酸铝胺热分解制备γ-Al2O3的设备，使γ-Al2O3的制备实现自动流水线生产，只需一个设备即可完成整个工艺流程，大大降低了设备的成本；同时，原料在生产过程中无需转移，减少原料被污染的可能，又减少中间转移原料的操作，省时省力，生产效率更高。
文档编号C01F7/32GK102795650SQ20121031868
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者林志高 申请人:福建鑫磊晶体有限公司