[發明專利]一種超細氫氧化鋁的制造設備和制造方法

有效

• 申請號: 201910098227.7
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109607587B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 鮑君杰
• 申請（專利權）人: 鮑君杰
• 主分類號: C01F7/30
• 分類號: C01F7/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種超細氫氧化鋁的制造設備和制造方法。設備包括反應器、收集裝置和吸收裝置，反應器與鋁鹽罐和儲水罐連通，反應器內有渦輪，反應器頂部側邊與收集裝置連通，收集裝置包括旋風收塵器，旋風收塵器的頂部有收塵布袋，收塵布袋內部與引風機通過管道連通，引風機與吸收裝置連通，鋁鹽罐和儲水罐上均有加熱裝置，鋁鹽罐和儲水罐均通過鈦管與反應器連通，制備方法為將氯化鋁和水蒸發為蒸汽，然后在反應器內氣相反應得到氫氧化鋁，經過旋風收塵器收塵得到超細氫氧化鋁。本發明設備簡單，且能夠實現連續化合成，制備方法簡單，成本低，沒有廢水產生，且得到的超細氫氧化鋁粒度分布窄，分散性好且純度高。

技術領域

本發明涉及一種超細氫氧化鋁的制造設備和制造方法，屬于粉體制備技術領域。

背景技術

氫氧化鋁(Aluminiumhydroxide)，化學式Al(OH)3，是鋁的氫氧化物。由于又顯一定的酸性，所以又可稱之為一水合偏鋁(HAlO2·H2O)，但實際水溶液中與堿反應時生成的是四羥基合鋁酸鹽Al(OH)4-，按用途分為工業級和醫藥級兩種。

其工業生產包括以下兩種方法：1.拜耳法，系奧地利拜耳(K.J.Bayer)于1888年發明。其原理是用苛性鈉(NaOH)溶液加溫溶出鋁土礦中的氧化鋁，得到鋁酸鈉溶液。溶液與殘渣(赤泥)分離后，降低溫度，加入氫氧化鋁作晶種，經長時間攪拌，鋁酸鈉分解析出氫氧化鋁。拜耳法的優點主要是流程簡單、投資省和能耗較低，最低者每噸氧化鋁的能耗僅3×106千卡左右，堿耗一般為100公斤左右(以Na2CO3計)。

堿石灰燒結法，適用于處理高硅的鋁土礦，將鋁土礦、碳酸鈉和石灰按一定比例混合配料，在回轉窯內燒結成由鋁酸鈉、鐵酸鈉、原硅酸鈣和鈦酸鈉組成的熟料。然后用稀堿溶液溶出熟料中的鋁酸鈉。此時鐵酸鈉水解得到的NaOH也進入溶液。如果溶出條件控制適當，原硅酸鈣就不會大量地與鋁酸鈉溶液發生反應，而與鈦酸鈣、Fe₂O₃.H₂O等組成赤泥排出。溶出熟料得到的鋁酸鈉溶液經過專門的脫硅過程，SiO₂形成水合鋁硅酸鈉(稱為鈉硅渣)或水化石榴石沉淀，而使溶液提純。把CO₂氣體通入精制鋁酸鈉溶液，和加入晶種攪拌，得到氫氧化鋁沉淀物和主要成分是碳酸鈉的母液。

氫氧化鋁是用量最大和應用最廣的無機阻燃添加劑。氫氧化鋁作為阻燃劑不僅能阻燃，而且可以防止發煙、不產生滴下物、不產生有毒氣體，因此，獲得較廣泛的應用，使用量也在逐年增加。使用范圍:熱固性塑料、熱塑性塑料、合成橡膠、涂料及建材等行業。同時，氫氧化鋁也是電解鋁行業所必需氟化鋁的基礎原料，在該行業氫氧化鋁也是得到非常廣泛應用。

超細高分散的氫氧化鋁，可以應用于催化劑、造紙填料、膠乳配合物、合成橡膠、聚氯乙烯、環氧樹脂、聚脂樹脂的阻燃填料、精密加工用刨光劑、牙膏用摩擦劑，城市供水的絮凝劑等，總之應用領域十分廣泛。截止到2005年，僅僅作為阻燃劑上的應用在西方國家消費量已達17.5萬噸，中國達9000噸，因此對高純超細氫氧化鋁的研究已經成為世界各國開發研究的重點課題。

超微細氫氧化鋁的生產工藝主要有兩種，一種是物理法：通過機械粉碎將大粒徑的工業氫氧化鋁粉碎成小粒徑，該法的優點是工藝簡單，投資小，但只能獲得3μm以上的粒徑，并且粒度分布寬，晶體結構受到破壞；另一種是化學法,主要有兩種途徑:

1)液相沉淀法:通過含鋁離子的酸式堿性鹽來制備氫氧化鋁，成本高：

2)精制拜耳法:用堿溶解氫氧化鋁,形成過飽和的鋁酸鈉溶液,再加入氫氧化鋁作為晶種,使溶液中的鋁酸根離子以氫氧化鋁形式析出,能獲得雜質含量低、粒徑小的高品質氫氧化鋁。但制備工藝要求高,而且由于種分一次后產品粒徑增大,分解出來的氫氧化鋁不能作為晶種循環,因此每批都需要制備晶種,增加成本。

發明內容