高纯铝水解反应用反应釜的制作方法

文档序号:9956589来源:国知局
高纯铝水解反应用反应釜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及高纯氧化铝粉料生产设备领域,具体是一种高纯铝水解反应用反 应釜。
【背景技术】
[0002] 高纯氧化铝产品是纯度在99. 99%以上的新型功能材料,是二十一世纪新材料中 产量最大、产值最高、用途最广的尖端材料之一。它具备常规材料所不具有的一系列光、电、 磁、热和机械等特性,因而被广泛应用于光学、化工及特种陶瓷等多个领域。
[0003] 目前,高纯氧化铝粉体或由粉体深加工制成的块料或晶体产品,主要应用于:信 息产业的多种集成电路陶瓷基片、绿色照明的节能灯用三基色荧光粉、等离子体显示材料 (PDP粉)、道路交通及公共标示牌用长余辉荧光粉、发光二极管衬底材料、高压钠灯的透明 氧化铝管、人工晶体(激光发生器的人工蓝宝石、红宝石)、载体催化剂的涂层、高精度研磨 材料及人工关节和骨骼、红外吸收和发热粉以及一些新兴装饰材料等高技术新材料领域。 [0004]目前,国内外生产高纯氧化铝粉的方法有很多,有溶胶-凝胶法、改良拜耳法、硫 酸铝铵热解法、碳酸铝铵热解法、异丙醇铝水解法、胆碱水解法、等离子体法、喷雾热解法、 低碳烷基铝水解法、水热法、水析络和法和高纯铝直接水解法等。其中高纯铝直接水解法因 为具备工艺流程短,污染小,成本低等优势,成为国内主流生产方法之一,而该方法的核心 工艺是水解反应,即将熔炼雾化后快速凝固得到的铝粉加入反应釜,与电子级纯水发生如 下反应:
[0006] 因为是自发反应,反应过程比较缓慢,反应时间较长,通常为72小时以上。反应物 料与反应釜内壁、底部长期接触、摩擦,如果采用普通反应釜,极易对产品造成污染。生产实 践证明,如果采用搪瓷反应釜,水解产物中的硅、硼、铁、铅等杂质元素会增加;如果仅采用 不锈钢材质的反应釜,水解反应产物中的铁、钛、铬等杂质元素会增加。所以为了保证产品 的高纯度,对水解反应用的反应釜有特殊的要求。 【实用新型内容】
[0007] 本实用新型的目的是提供一种高纯铝水解反应用反应釜,来减少长时间的反应过 程中反应釜对产品的二次污染,以确保最终氧化铝粉产品的纯度指标(多99. 996% )。
[0008] 本实用新型的技术方案如下:
[0009] -种高纯铝水解反应用反应釜,包括有釜体和搅拌桨,其特征在于:所述釜体的内 壁、上盖内侧以及所述搅拌桨的表面分别喷涂有特氟龙涂层,釜体内置有通有蒸汽的加热 盘管,所述加热盘管的表面喷涂有特氟龙涂层;所述釜体的底部镶嵌有塑料板,并通过不锈 钢底板固定压紧。
[0010] 所述的高纯铝水解反应用反应釜,其特征在于:所述的釜体、搅拌桨和加热盘管均 采用不锈钢材质。
[0011] 所述的高纯铝水解反应用反应釜,其特征在于:所述釜体的内壁、上盖内侧以及所 述搅拌桨表面喷涂的特氟龙涂层的厚度分别为1~2mm ;加热盘管表面喷涂的特氟龙涂层 的厚度为〇· 5~Imm0
[0012] 所述的高纯铝水解反应用反应釜,其特征在于:所述塑料板采用PP材质。
[0013] 釜体和搅拌桨在与反应物料发生接触的部分,即釜体的内壁、上盖内侧以及搅拌 桨的表面喷涂厚度分别为1~2mm的特氟龙涂层;加热盘管在与反应物料发生接触的部分, 即加热盘管的表面喷涂厚度为0. 5~Imm的特氟龙涂层,这样既保证了物料纯度,同时因为 是在反应体系内加热,热效率显著提高,与夹套加热相比,可节约能耗15~20%。
[0014] 由于釜体的底部摩擦力较大,如果采用喷涂特氟龙,使用寿命较短,所以釜体的底 部镶嵌PP材质的塑料板,并采用不锈钢底板固定压紧,使用寿命大大延长。
[0015] 本实用新型的有益效果:
[0016] 本实用新型结构合理,可以有效减少长时间的反应过程中反应釜对产品的二次污 染,确保了最终氧化铝粉产品的纯度指标(多99. 996% );此外,与夹套式加热相比,本实用 新型采用了盘管加热方式,在确保纯度的同时,显著降低了能耗。
【附图说明】
[0017] 图1为本实用新型结构示意图。
[0018] 图2为图1中A部分的结构放大示意图。
【具体实施方式】
[0019] 参见图1、2, 一种高纯铝水解反应用反应釜,包括有釜体1和搅拌桨2,釜体1的内 壁、上盖内侧以及搅拌桨2的表面分别喷涂有特氟龙涂层3,釜体1内置有通有蒸汽的加热 盘管4,加热盘管4的表面喷涂有特氟龙涂层;釜体1的底部镶嵌有塑料板5,并通过不锈钢 底板6固定压紧。
[0020] 本实用新型中,釜体1、搅拌桨2和加热盘管4均采用不锈钢材质。
[0021] 釜体1的内壁、上盖内侧以及搅拌桨2表面喷涂的特氟龙涂层3的厚度分别为1~ 2mm,加热盘管4表面喷涂的特氟龙涂层的厚度0. 5~1mm。
[0022] 塑料板5采用PP材质。
[0023] 在实际使用过程中:
[0024] 1、首先从加料口往反应釜内定量加入电子级纯水;
[0025] 2、向加热盘管内通入蒸汽加热,设定反应温度为95~105°C ;
[0026] 3、到温后,从加料口加入定量的、经熔炼雾化后快速凝固得到的铝粉料浆,并搅 拌,开始发生自发的水解反应;
[0027] 4、维持加热和搅拌,反应持续72小时,反应基本结束;
[0028] 5、从排料口将反应得到的氢氧化铝料浆排出,脱水、焙烧即得到高纯度的氧化铝 粉广品。
【主权项】
1. 一种高纯铝水解反应用反应釜,包括有釜体和搅拌桨,其特征在于:所述釜体的内 壁、上盖内侧以及所述搅拌桨的表面分别喷涂有特氟龙涂层,釜体内置有通有蒸汽的加热 盘管,所述加热盘管的表面喷涂有特氟龙涂层;所述釜体的底部镶嵌有塑料板,并通过不锈 钢底板固定压紧。2. 根据权利要求1所述的高纯铝水解反应用反应釜,其特征在于:所述的釜体、搅拌桨 和加热盘管均采用不锈钢材质。3. 根据权利要求1所述的高纯铝水解反应用反应釜,其特征在于:所述釜体的内壁、上 盖内侧以及所述搅拌桨表面喷涂的特氟龙涂层的厚度分别为l~2mm,加热盘管表面喷涂的 特氟龙涂层的厚度〇? 5~lmm〇4. 根据权利要求1所述的高纯铝水解反应用反应釜,其特征在于:所述塑料板采用PP 材质。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高纯铝水解反应用反应釜,包括有釜体和搅拌桨,釜体的内壁、上盖内侧以及搅拌桨的表面分别喷涂有特氟龙涂层,釜体内置有通有蒸汽的加热盘管,加热盘管的表面喷涂有特氟龙涂层;釜体的底部镶嵌有塑料板,并通过不锈钢底板固定压紧。本实用新型结构合理,可以有效减少长时间的反应过程中反应釜对产品的二次污染,确保了最终氧化铝粉产品的纯度指标(≥99.996%);此外,与夹套式加热相比,本实用新型采用了盘管加热方式,在确保纯度的同时,显著降低了能耗。
【IPC分类】B01J19/18, C01F7/42, B01J19/02
【公开号】CN204865820
【申请号】CN201520556370
【发明人】王楠, 赵青, 贾建国
【申请人】鸿福晶体科技(安徽)有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月27日
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