[發明專利]高純氧化鋁的生產工藝

有效

• 申請號: 201210156451.5
• 申請日: 2012-05-19
• 公開（公告）號: CN102701248A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 賈建國;施安;胡高華;王愿愿
• 申請（專利權）人: 鴻福晶體科技（安徽）有限公司
• 主分類號: C01F7/42
• 分類號: C01F7/42;C01F7/30
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

????本發明主要涉及高純氧化鋁的生產工藝。

背景技術

高純超細氧化鋁粉體是純度在99.99%以上的超微細粉體材料，是二十一世紀新材料中產量最大、產值最高、用途最廣的尖端材料之一。高純超細氧化鋁粉體因其純度高，粒徑小，顯示出了常規材料所不具有的光、電、磁、熱和機械特性，因而它作為一種新型功能材料廣泛應用于光學、化工及特種陶瓷等多個領域。主要用于：信息產業的多種集成電路陶瓷基片、綠色照明的節能燈用三基色熒光粉、等離子體顯示材料（PDP粉）、道路交通及公共標示牌用長余輝熒光粉、發光二極管襯底材料、高壓鈉燈的透明氧化鋁管、人工晶體（激光發生器的人工藍寶石、紅寶石）、載體催化劑的涂層、高精度研磨材料及人工關節和骨骼、紅外吸收和發熱粉以及一些新興熒光裝飾材料等高技術新材料領域最為關鍵的基礎材料。目前國內的物理活化水解法也稱為高純鋁直接水解法，采用的物理活化方式主要是將氣流霧化或旋轉盤離心霧化形成熔融鋁顆粒快速凝固，達到非平衡結晶狀態，從而得到高的反應活性，在常壓下使水解反應持續，此種方法反應不完全，純度不高。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種反應完全，純度高，且焙燒轉相溫度低的氧化鋁的生產工藝。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種高純氧化鋁的生產工藝，其特征在于：先將金屬鋁熔煉，后將熔煉后的鋁液澆注成陽極棒，所述陽極棒作為陽極經旋轉霧化處理，霧化后的鋁液滴進入工業純水中，然后快速凝固，再經循環式球磨水解后得到氫氧化鋁，將得到的氫氧化鋁750~1250℃進行焙燒，使氫氧化鋁分解，可得到高純氧化鋁。

所述的金屬鋁是精鋁，純度≥99.996%。

金屬鋁熔煉時使用的是高純度高精密度石墨熔煉坩堝。

鋁液澆注成陽極棒時使用的模具是外部不銹鋼水冷、內部高純度高精密度石墨模具。

所述的旋轉霧化的過程是：以所述的陽極棒為旋轉陽極，通過鎢電極頭產生電弧，使所述的陽極棒局部融化，當旋轉陽極快速旋轉時，在陽極棒融化的一端的上方通惰性氣體，熔融的鋁液粉碎成細小的液滴飛出。

所述的循環式球磨水解的過程是：將霧化后飛出的鋁液滴進入一盛有工業純水的容器一中，所述的容器一內有電動機一帶動攪拌桿攪拌工業純水和鋁液滴，將反應后的料漿一部分通入一陶瓷砂磨機內，一部分通入另一容器二中，容器二中同樣有電動機二帶動攪拌桿攪拌料漿，攪拌后的料漿通入所述的陶瓷砂磨機內，研磨后的料漿再通入所述的容器一內，如此循環下去，當反應完全后，停止循環，得到氫氧化鋁。

通過X-衍射分析可知，水解反應中形成了多種中間產物，具體過程如圖3所示。

????本發明的優點是：本發明使用了旋轉電極霧化，快速凝固方法，加上高能循環球磨系統，制得的氫氧化鋁得率高，反應完全，純度高，而且焙燒轉相溫度低，達到了節能減排的目的。

附圖說明

圖1為本發明工藝的流程圖。

圖2為旋轉電極霧化示意圖。

圖3為水解反應過程中形成產物示意圖。

圖4為循環式球磨水解設備示意圖。

具體實施方式

一種高純氧化鋁的生產工藝，先將純度≥99.996%精鋁熔煉，后將熔煉后的鋁液澆注成陽極棒1，以所述的陽極棒1為旋轉陽極，通過鎢電極頭2產生電弧，使所述的陽極棒1局部融化，當旋轉電極快速旋轉時，在陽極棒1融化的一端的上方通惰性氣體3，熔融的鋁液粉碎成細小的鋁液滴4飛出。霧化后的鋁液滴4飛入工業純水5中，然后快速凝固，再經循環式球磨水解后得到氫氧化鋁13，將得到的氫氧化鋁13進行750~1250℃焙燒，使氫氧化鋁分解，得到純度≥99.999%（5N）的高純氧化鋁。

金屬鋁熔煉時使用的是高純度高精密度石墨熔煉坩堝；鋁液澆注成陽極棒1時使用的模具是外部不銹鋼水冷、內部高純度高精密度石墨模具；所述的循環式球磨水解的過程是：將霧化后飛出的鋁液滴4飛入一盛有工業純水的容器一6中，所述的容器一6內有電動機一8帶動攪拌桿7攪拌工業純水5和鋁液滴4，將反應后的料漿一部分通入一陶瓷砂磨機12內，一部分通入另一容器二9中，容器二9中同樣有電動機二11帶動攪拌桿10攪拌料漿，攪拌后的料漿通入所述的陶瓷砂磨機12內，研磨后的料漿再通入所述的容器一6內，如此循環下去，當反應完全后，停止循環，得到氫氧化鋁13。