中國粉體網(wǎng)訊 高純氧化鋁（4N及以上）具有高純度、高硬度、高強(qiáng)度、耐高溫、耐磨損、絕緣性好、化學(xué)性能穩(wěn)定、高溫收縮性能適中等優(yōu)點，具有良好的燒結(jié)性能以及普通氧化鋁粉體無法比擬的光、電、磁、熱和機(jī)械性能，是現(xiàn)代化工附加值最高、應(yīng)用最廣泛的高端材料之一。
目前，高純氧化鋁制備主要工藝有醇鋁水解法、結(jié)晶法、改良拜耳法、溶膠凝膠法、二氧化碳碳分法等，其中改良拜耳法和二氧化碳碳分法具有工藝簡單、產(chǎn)量大等優(yōu)勢受到廣泛關(guān)注。改良拜耳法是在傳統(tǒng)拜耳法的基礎(chǔ)上，通過數(shù)次的脫硅、脫鐵、分解等工序制備出高純氧化鋁，制備流程如下：
鋁酸鈉溶液→脫硅→除鐵→水解→高純度氫氧化鋁→高溫煅燒→研磨→高純度氧化鋁
此工藝的主要雜質(zhì)來源于純度不足的鋁酸鈉溶液，因此能否控制鋁酸鈉的純度是改良拜耳法的關(guān)鍵步驟之一。為此，可以在鋁酸鈉溶液中添加凈化劑，使凈化劑與鋁酸鈉溶液中的雜質(zhì)形成化合物，再進(jìn)行脫離。如將鋇鹽作為脫雜凈化劑對鋁酸鈉溶液進(jìn)行深度凈化，從而將硅離子、鐵離子、磷離子、鈦離子和釩離子及其它有機(jī)物雜質(zhì)從鋁酸鈉溶液中去除。為了使鋇離子能夠從鋁酸鈉溶液中脫離，在對鋁酸鈉溶液進(jìn)行純化的過程中加入生石灰和脫硅劑，之后通過草酸將帶入的鈣離子進(jìn)行脫除。
脫鈉是改良拜耳法的另一個關(guān)鍵步驟。比較有效的將鈉離子去除的方法有兩種，第一種是將脫鈉劑在氫氧化鋁水熱轉(zhuǎn)相過程中進(jìn)行添加，另一種是將礦化劑在氫氧化鋁進(jìn)行焙燒時加入。
改良拜耳法制備高純氧化鋁的優(yōu)勢是：原料來源廣，生產(chǎn)成本低。但相對于其它方法來說，改良拜耳法生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品純度還較低且在燒結(jié)過程中又需要比較高的溫度。因此，以改良拜耳法制備高純氧化鋁實現(xiàn)高質(zhì)量、高產(chǎn)量的規(guī)模化生產(chǎn)是目前研究熱點。
由此，中國粉體網(wǎng)將于2023年12月20-21日在湖北宜昌舉辦“第六屆新型陶瓷技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇”，屆時，重慶任丙科技有限公司總經(jīng)理羅焊塘將帶來題為《改良拜耳法規(guī)�；苽涓呒冄趸X現(xiàn)狀》的報告。
專家介紹
羅焊塘，中國晶體學(xué)會晶體應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化分會理事，重慶科技大學(xué)兼職教師。早期從事磨具制備、機(jī)械設(shè)計與加工、水電建設(shè)，后專注于多品種氧化鋁粉體制備技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，主要涉及陶瓷材料、發(fā)光材料、人工晶體以及絕緣導(dǎo)熱材料等領(lǐng)域。主持開發(fā)的改良拜耳法制備高純氧化鋁系列技術(shù)，在熒光粉、夜光粉、人工藍(lán)寶石晶體等領(lǐng)域，均成為主流的原料制備方法之一，高純氧化鋁產(chǎn)業(yè)化規(guī)模在國內(nèi)外名列前茅。
來源：
袁杰等：高純氧化鋁制備過程脫鈉實驗研究
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（中國粉體網(wǎng)編輯整理/空青）
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