[發明專利]棒狀β-氫氧化鋁及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810470178.0
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108341422B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 王茜;鄧魁;裴廣斌;吳建華
• 申請（專利權）人: 洛陽中超新材料股份有限公司
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02;C01F7/14;B82Y40/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳小蓮;鄒飛艷

本發明涉及氫氧化鋁領，公開了棒狀β?氫氧化鋁及其制備方法和應用。一種棒狀β?氫氧化鋁的制備方法，該方法包括以下步驟：(1)將工業氫氧化鋁、氫氧化鈉與水進行第一混合，得到鋁酸鈉溶液；(2)將粗顆粒氫氧化鋁與水進行第二混合并研磨，得到含有細顆粒氫氧化鋁的漿體；(3)將所述漿體加入所述鋁酸鈉溶液中并進行恒溫攪拌、固液分離、洗滌、烘干，得到棒狀β?氫氧化鋁。本發明的方法反應溫度低、所需種子量小、易控制，得到的棒狀β?氫氧化鋁的結晶度高、形貌一致。

技術領域

本發明涉及氫氧化鋁領域，具體涉及棒狀β-氫氧化鋁及其制備方法和應用。

背景技術

氫氧化鋁具有同質多晶，其中最常見的就是三水鋁石(α-Al(OH)₃)和拜耳石(β-Al(OH)₃)兩種類型。拜耳石作為生產三水鋁石型氫氧化鋁的中間產物，是一種溶解度較大的不穩定相，具有更高的活性，常用作吸附劑、催化劑，也可用于低溫制備氧化鋁產品。

拜耳石的制備方法主要是碳分法和中和法。

針對碳分法，CN1289722A公開了一種β型氫氧化鋁的生產方法，40-70℃下向鋁酸鈉溶液中通入質量濃度為35-40％的二氧化碳氣體，通氣時間為60-90分鐘，分解率88-90％，得到產品β型氫氧化鋁。此外，CN101182021A公開了β型氫氧化鋁的制備方法，15-35℃下向氧化鋁含量為45-75g/L的鋁酸鈉溶液中先加入1-10g/L、0.5-20μm的β型氫氧化鋁種子，再通入質量濃度為30—40％的二氧化碳氣體，通氣時間為40-90分鐘，分解率65-95％。但是上述兩種以碳分法制備拜耳石得到產品的形貌不一、附堿和雜質含量較高，氣液反應的控制精度要求高，工業生產困難，過多的二氧化碳進入鋁酸鈉溶液中造成碳堿的富集，不利于剩余液體的重復利用。即使在通入二氧化碳氣體前加入β型氫氧化鋁做種子，整個分解反應的時間較短，仍以碳分反應為主，最終產品與加入β型氫氧化鋁種子的關系不大，產品的結晶度較低。

針對中和法，CN102432051A公開了一種制備球形拜耳石的方法，碳酸氫鈉和鋁酸鈉溶液在40-60℃下加入連續的反應結晶器中，平均停留時間為45-90分鐘，反應達到穩態后得到拜耳石固體懸浮液，進行固液分離、洗滌和干燥后，得到具有球形形貌的拜耳石產品。這種方法制備的球形拜耳石是多個細顆粒團聚的產物，因團聚平均粒徑較大，可達100微米，且中和法的反應速度過快、過程不易控制。

綜上，在現有的制備拜耳石，即β-氫氧化鋁的制備方法中，存在反應溫度高、加入種子量大、過程不易控制，制備得到的β-氫氧化鋁結晶不完善、形貌不一致的問題。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的β-氫氧化鋁的制備方法中，反應溫度高、種子用量大、過程難控制的問題，同時，制備得到的β-氫氧化鋁結晶不完善的問題，提供一種棒狀β-氫氧化鋁及其制備方法和應用，本發明的方法反應溫度低、所需種子量小、易控制，得到的棒狀β-氫氧化鋁的結晶度高、形貌一致。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供一種棒狀β-氫氧化鋁的制備方法，其中，該方法包括以下步驟：

(1)將工業氫氧化鋁、氫氧化鈉與水進行第一混合，得到鋁酸鈉溶液；

(2)將粗顆粒氫氧化鋁與水進行第二混合并研磨，得到含有細顆粒氫氧化鋁的漿體；

(3)將所述漿體加入所述鋁酸鈉溶液中并進行恒溫攪拌、固液分離、洗滌、烘干，得到棒狀β-氫氧化鋁。

優選地，在步驟(1)中，工業氫氧化鋁、氫氧化鈉與水的投料比滿足在鋁酸鈉溶液中，以Na₂O、Al₂O₃計，Na₂O與Al₂O₃的摩爾比為(1.4-2.2):1，且在鋁酸鈉溶液中，Al₂O₃的濃度為80-140g/L。