一种高纯纳米氧化铝的制备方法与流程

本发明涉及氧化铝粉制备工艺，具体而言，涉及一种高纯纳米氧化铝的制备方法。

背景技术：

1、高纯纳米氧化铝粉，不仅纯度高，而且粒度达到纳米级(1～100nm)，粒度分布窄，分散性好。纳米粉体具有的小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等，使其在催化、滤光、光吸收、医药、磁介质及新材料等领域有广阔的应用前景。高纯纳米氧化铝具有优良的光学、电学性能和机械性能在现代高新技术新材料领域得到广泛应用。

2、随着国家对企业扶持的加大，新材料产业的快速发展，涌现出大批的铝制品新材料加工企业，加工过程中可产生大量的含铝赤泥，随意倾倒会造成污染环境，进行资源化重复利用，既能节能减耗又能保护环境，这是人心所向，将该铝泥通过化学提纯法经高温焙烧，得到高纯氧化铝。

3、有鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高纯纳米氧化铝的制备方法，其加工过程中可产生大量的含铝赤泥，随意倾倒会造成污染环境，进行资源化重复利用，既能节能减耗又能保护环境，将该铝泥通过化学提纯法经高温焙烧，得到高纯氧化铝。

2、本发明的实施例是这样实现的：

3、本发明的实施例提供一种高纯纳米氧化铝的制备方法，按下述制备方法进行：

4、步骤1：将al2o3含量在6-10％的氯化铝水剂或含硫含铝赤泥与浓盐酸混合，混合比例为：1∶0.25-0.3，之后加入氯化钡1-2％，在反应釜a中加热至60-80℃时，进行搅拌，使产生的硫酸钡沉淀后，经过板框压滤机进行压滤后再过活性炭吸附柱得到清液a；

5、步骤2：将清液a加入反应釜b，添加易溶氢氧化铝5-10％或单质铝2-5％，将反应釜b中的反应温度控制在20℃-120℃；调整反应釜b内液体a浓度，使其比重控制为1.26-1.30，al2o3含量达到2-11％；

6、步骤3：将步骤2中的液体a沉淀1-3h，通过离心泵抽至压滤机进行除杂压滤，得到纯清无色透明液体，为控制纯清无色透明液体中的铁、钠、钙离子含量，在纯清无色透明液体中添加过氧化氢0.001-0.002％，使铁离子还原，通过阴阳离子交换树脂装置，除去铁、钠离子和有机物，得到较纯的氯化铝溶液；

7、步骤4：将此步骤3中较纯的氯化铝溶液打入防腐耐酸的反应釜c内，将反应釜c中的反应温度控制在80-120℃下进行离心浓缩，将离心后的物料用超纯水分解物料的分子结构，降低产品的纳米原始粒径，为了更好的控制氯离子的浓度，又将此溶液加入高纯单质铝0.2-0.6％，使之浓度为1.24-1.28；经二次阴阳离子交换树脂装置进行离子交换除杂，钠、钙离子再经过带压过滤器过滤，得到高纯氯化铝溶液；

8、步骤5：将步骤4中高纯氯化铝溶液通过离心泵加入到喷雾干燥塔中，并控制180-200℃的温度下进行气流喷雾干燥，通过带夹套的热风循环旋风贮存装置，热风回收，在预设的温度下出来的氯化氢，经多级回收，得到含氧化铝粉末，经自动输送装置将产物送到料仓，再通过自动真空上料机，送入到坩埚内进行焙烧；根据需要的产品类型选择焙烧温度，将焙烧后的氧化铝粉末加入气流粉碎机中粉碎，并且经带有夹套热能的旋风贮存装置，送至料仓，得到纳米级高纯氧化铝产品。

9、进一步地，如需γ氧化铝，将焙烧温度控制在750-840℃焙烧；焙烧时间在0.5-1h，保温3.5-5h得到γ氧化铝。

10、进一步地，如需α氧化铝，将焙烧温度控制在1200-1280℃焙烧；焙烧时间在1-2h，保温4-6h得到α氧化铝。

11、进一步地，所述气流粉碎机的入料斗设有加热夹套，所述加热夹套的加热温度控制在50-60℃。为防止团聚，可装带有夹套加热的气流粉碎机在温度50-60℃的情况下进行。

12、进一步地，所述喷雾干燥塔为空气能钛材喷雾干燥塔。

13、本发明实施例的技术方案的有益效果包括：

14、通过采用氯化铝水剂或含硫含铝赤泥与浓盐酸混合，之后加入氯化钡，在反应釜a中加热至80℃时，进行搅拌，使产生的硫酸钡沉淀后，经过压滤一浓缩一离心脱水除杂一经过含氯超纯水溶解一铝粉置换一双氧水还原一至少一次离子交换树脂一喷雾干燥工艺，经带有夹套热能的旋风贮存，送至料仓，经真空包装得到原始粒径在80nm以下，能有效控制产品粒度，不易发生团聚，使得产品粒度达到纳米级，纯度在5n以上的高纯纳米氧化铝；可规模化、产业化，能耗低于其它工艺。具有节能环保、高效安全的优势。

技术特征：

1.一种高纯纳米氧化铝的制备方法，其特征在于按下述制备方法进行：

2.根据权利要求1所述的一种高纯纳米氧化铝的制备方法，其特征在于，如需γ氧化铝，将焙烧温度控制在750-840℃焙烧；焙烧时间在0.5-1h，保温3.5-5h得到γ氧化铝。

3.根据权利要求1所述的一种高纯纳米氧化铝的制备方法，其特征在于，如需α氧化铝，将焙烧温度控制在1200-1280℃焙烧；焙烧时间在1-2h，保温4-6h得到α氧化铝。

4.根据权利要求1所述的一种高纯纳米氧化铝的制备方法，其特征在于，所述气流粉碎机的入料斗设有加热夹套，所述加热夹套的加热温度控制在50-60℃。

5.根据权利要求1所述的一种高纯纳米氧化铝的制备方法，其特征在于，所述喷雾干燥塔为空气能钛材喷雾干燥塔。

技术总结
本发明涉及氧化铝粉制备工艺技术领域，具体涉及一种高纯纳米氧化铝的制备方法。通过采用氯化铝水剂或含硫含铝赤泥与浓盐酸混合，之后加入氯化钡，在反应釜a中加热至80℃时，进行搅拌，使产生的硫酸钡沉淀后，经过压滤一浓缩一离心脱水除杂一经过含氯超纯水溶解一铝粉置换一双氧水还原一至少一次离子交换树脂一喷雾干燥工艺，经带有夹套热能的旋风贮存，送至料仓，经真空包装得到原始粒径在80nm以下，能有效控制产品粒度，不易发生团聚，使得产品粒度达到纳米级，纯度在5N以上的高纯纳米氧化铝；可规模化、产业化，能耗低于其它工艺；具有节能环保、高效安全的优势。

技术研发人员：姜起腾,姜起盛,姜鹏俊
受保护的技术使用者：江西鹏腾实业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12