[發(fā)明專利]一種鎂鋁尖晶石粉體的工業(yè)制備方法及其制備裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010936348.7
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112010331A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅鳳鳳;王日昕;陸德平;王佳偉;余玖明
• 申請（專利權(quán)）人: 江西省科學(xué)院應(yīng)用物理研究所
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02;C01D3/04;C01D9/00
• 代理公司: 北京魚爪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11754
• 代理人: 周雪峰

本發(fā)明提出了一種鎂鋁尖晶石粉體的工業(yè)制備方法及其制備裝置，涉及陶瓷粉體技術(shù)領(lǐng)域。該鎂鋁尖晶石粉體的工業(yè)制備方法包括如下步驟：將鎂無機(jī)鹽和鋁無機(jī)鹽按照Mg離子和Al離子的物質(zhì)的量比1：2溶解于水中，再滴入堿液反應(yīng)后利用氨水調(diào)節(jié)pH得到溶膠；將溶膠陳化、過濾、除雜并干燥脫水后獲得前驅(qū)體，最后煅燒研磨獲得量產(chǎn)級別的高純鎂鋁尖晶石粉體。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，該方法中溶膠凝膠反應(yīng)完全，沒有其他雜質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，制備的鎂鋁尖晶石粉體純度高，可應(yīng)用于制備鎂鋁尖晶石透明陶瓷材料以及鎂鋁尖晶石噴涂粉末等，大大降低生產(chǎn)成本、節(jié)約資源。該制備裝置實(shí)現(xiàn)了廢水的循環(huán)利用，降低生產(chǎn)成本，減少甚至杜絕廢液排放。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陶瓷粉體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鎂鋁尖晶石粉體的工業(yè)制備方法及其制備裝置。

背景技術(shù)

鎂鋁尖晶石(MgAl₂O₄)是等軸晶系的尖晶石(AB₂O₄)系列化合物中的一種重要結(jié)構(gòu)。鎂鋁尖晶石材料具有耐高溫，熱膨脹系數(shù)小、熱導(dǎo)率低、抗腐蝕性能強(qiáng)以及高溫力學(xué)性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。鎂鋁尖晶石粉體不僅可以制備成常規(guī)透明陶瓷材料，應(yīng)用于透明裝甲，電子元器件的絕緣骨架，紅外波段窗口材料等。而且還可以制備成噴涂粉末，通過等離子噴涂等技術(shù)獲得鎂鋁尖晶石涂層，應(yīng)用于耐高溫，耐腐蝕環(huán)境的材料的表面防護(hù)等。

獲得高純鎂鋁尖晶石粉體是制備所有高純鎂鋁尖晶石材料的關(guān)鍵所在，常規(guī)制備鎂鋁尖晶石粉體的方法有三類：固相法、濕化學(xué)法以及燃燒合成法。但他們存在各自的局限性，固相法雖然工藝簡單、成本低，然而得到的粉體純度低且顆粒大；濕化學(xué)法雖然制備粉末顆粒細(xì)、均勻，但是制備成本高且量產(chǎn)難度大；燃燒合成法雖然效率高、成本低，但是顆粒大且不均勻。

因此，有必要研發(fā)一種生產(chǎn)成本低、合成的鎂鋁尖晶石粉體純度高的鎂鋁尖晶石粉體制備工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鎂鋁尖晶石粉體的工業(yè)制備方法，此量產(chǎn)化方法可制備高純度的鎂鋁尖晶石粉體并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，可應(yīng)用于制備鎂鋁尖晶石透明陶瓷材料以及鎂鋁尖晶石噴涂粉末等，大大降低生產(chǎn)成本、節(jié)約資源。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種適用于前述鎂鋁尖晶石粉體的工業(yè)制備方法的制備裝置，該制備裝置實(shí)現(xiàn)了廢水的循環(huán)利用，降低生產(chǎn)成本，減少甚至杜絕廢液排放。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。

一方面，申請實(shí)施例提供一種鎂鋁尖晶石粉體的工業(yè)制備方法，包括如下步驟：鎂無機(jī)鹽和鋁無機(jī)鹽按照Mg離子和Al離子的摩爾數(shù)量比1：2溶解于水中制備混合溶液；在混合溶液中慢慢滴入堿液，通過氨水調(diào)節(jié)pH至11～12，攪拌反應(yīng)0.5～2h，得到溶膠；將溶膠進(jìn)行陳化使其膠凝化，得到凝膠；將凝膠進(jìn)行過濾、除雜以及干燥脫水過程獲得前驅(qū)體；最后煅燒研磨獲得鎂鋁尖晶石粉體。堿液的緩慢滴入以及充分?jǐn)嚢杩梢允沟玫螇A反應(yīng)的時候更均勻，形成的膠體更細(xì)。

另一方面，本申請實(shí)施例提供一種適用于前述的鎂鋁尖晶石粉體的工業(yè)制備方法的制備裝置，包括依次連通的反應(yīng)裝置、過濾除雜裝置、廢液處理裝置和干燥煅燒裝置，從所述過濾除雜裝置分離的凝膠進(jìn)入所述干燥煅燒裝置，從所述過濾除雜裝置中分離的廢液進(jìn)入廢液處理裝置，所述廢液處理裝置的凈水出口與所述反應(yīng)裝置和/或過濾除雜裝置的進(jìn)水口連通。

綜上，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的實(shí)施例至少具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：

本發(fā)明提供的鎂鋁尖晶石粉體的工業(yè)制備方法，解決量產(chǎn)制粉過程中所面臨的混料均勻、過濾效率、除雜是否徹底、高溫反應(yīng)完全等問題，從而在保證產(chǎn)品質(zhì)量前提下，大大降低生產(chǎn)成本并節(jié)約資源。本發(fā)明提供的制備裝置實(shí)現(xiàn)了廢水的循環(huán)利用，降低生產(chǎn)成本，減少甚至杜絕廢液排放。

附圖說明