[發(fā)明專利]一種高純?nèi)趸X的制備工藝

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210521523.1
• 申請(qǐng)日: 2012-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN102942200A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝剛;和曉才;李懷仁;陳家輝;余強(qiáng);崔濤;徐慶鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明冶金研究院
• 主分類號(hào): C01F7/30
• 分類號(hào): C01F7/30
• 代理公司: 昆明正原專利商標(biāo)代理有限公司 53100
• 代理人: 陳左

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氧化鋁生產(chǎn)領(lǐng)域，涉及一種采用二氧化碳分解制備高純?nèi)趸X的工藝。

背景技術(shù)

高純氧化鋁廣泛運(yùn)用于信息產(chǎn)業(yè)、綠色照明、人工晶體、載體催化劑的涂層、高精度研磨材料及人工關(guān)節(jié)和骨骼、紅外吸收和發(fā)熱粉以及一些新興熒光裝飾材料等高技術(shù)新材料領(lǐng)域。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)高純氧化鋁的年需求已達(dá)到3000噸左右,而且隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大、產(chǎn)品不斷派生衍化、系列化和延伸發(fā)展,我國(guó)對(duì)高純氧化鋁需求量越來越大。

目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)高純氧化鋁的主流技術(shù)有三種：多重結(jié)晶法、醇鹽水解法、直接水解法。但都存在著產(chǎn)品純度低、應(yīng)用范圍窄，缺陷明顯以及生產(chǎn)成本高等缺點(diǎn)。使用以上方法生產(chǎn)出來的氧化鋁純度一般只有3N～4N，并且晶體尺寸小，只能作為原料被運(yùn)用于低端材料生產(chǎn)領(lǐng)域，產(chǎn)品附加值低，經(jīng)濟(jì)效益差。而適用于高技術(shù)新材料領(lǐng)域的高純氧化鋁只能依賴于進(jìn)口，造成了國(guó)外對(duì)該技術(shù)的技術(shù)壟斷，降低了我國(guó)高純氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)以及高新材料企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

開發(fā)低成本、高純度氧化鋁具有廣泛的應(yīng)用前景。因此獲得產(chǎn)品具備純度高，晶體尺寸大等特性的高純氧化鋁生產(chǎn)工藝，不但可以解決氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)鋁附加值低下以及經(jīng)濟(jì)效益差的問題，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，降低生產(chǎn)成本，而且對(duì)我國(guó)高純氧化鋁生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和我省經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展將具有不小的推動(dòng)作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種采用二氧化碳分解制備高純?nèi)趸X的工藝。解決了高純氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)中氧化鋁純度不足以及生產(chǎn)工藝缺陷明顯，應(yīng)用范圍狹窄等技術(shù)障礙，為高純氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)保證其產(chǎn)品純度、低成本及穩(wěn)定化生產(chǎn)提供簡(jiǎn)單有效的新途徑。

一種高純?nèi)趸X的制備工藝，包括下述步驟：

（1）把NaOH加入清水中制備出50～80g/L濃度的NaOH溶液，將20～30g的金屬鋁投放于NaOH溶液內(nèi)進(jìn)行堿溶處理；

（2）將堿溶處理后得到的鋁酸鈉NaAlO₂溶液進(jìn)行加壓脫雜處理，壓力為0.6～0.8M?pa，脫雜溫度：50～90℃，時(shí)間：1～2h，反應(yīng)結(jié)束后將溶液進(jìn)行過濾處理；

（3）往加壓脫雜后得到的高純鋁酸鈉溶液內(nèi)通入?CO₂氣體，使鋁酸鈉分解獲得Al₂(CO₃)₃沉淀，并進(jìn)行過濾分離處理；

（4）對(duì)獲得的Al₂(CO₃)₃進(jìn)行洗滌處理，用NH₄Cl溶液及純水洗滌除去殘留在Al₂(CO₃)₃中的Na、Ca元素，獲得高純Al₂(CO₃)₃；

（5）將高純Al₂(CO₃)₃放入電爐內(nèi)煅燒，煅燒溫度：350～550℃，煅燒時(shí)間2～4h，自然冷卻后獲得高純Al₂O₃。

作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案：

步驟（1）中采用的金屬鋁原料純度在95～98％，堿溶處理的溫度為：35～65℃，時(shí)間：5～8h；進(jìn)行堿溶處理時(shí)，金屬鋁原料需分段投放，避免因反應(yīng)過度劇烈而產(chǎn)生大量氣泡造成溶液溢出，導(dǎo)致堿度下降原料反應(yīng)不完全。

步驟（2）中加壓脫雜時(shí)，將加入脫雜劑CaO以增加脫雜效果，加入量為2～5g/L。

步驟（3）中CO₂氣體的通入量為0.05～0.1l/min，時(shí)間：3～5h，反應(yīng)時(shí)需持續(xù)攪拌溶液，以保證鋁酸鈉完全反應(yīng)，提高反應(yīng)速度。

步驟（4）中洗滌所用的洗液為純水以及NH₄Cl溶液，NH₄Cl溶液的濃度為1～5%，純水洗滌時(shí)間1～2h，NH₄Cl溶液的洗滌時(shí)間1～3h，洗滌溫度：50～90℃。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，采用的原料價(jià)格低廉并且來源廣泛。本發(fā)明以低純度金屬鋁（鋁錠、邊角料、鋁回收品等）作為原料采用二氧化碳分解沉淀的方法制備高純氧化鋁產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了的金屬鋁資源化的高附加值利用，不但可以解決高純氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)中產(chǎn)品純度低，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)工藝缺陷明顯等問題，提高企業(yè)產(chǎn)能，降低生產(chǎn)成本，而且對(duì)我國(guó)氧化鋁冶金技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展將具有不小的推動(dòng)作用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式