Didelio grynumo aliuminio oksido paruošimas ir panaudojimas

Kristalizacijos pirolizės metodas

Aliuminio amonio sulfato kristalizacijos pirolizės metodas

Plačiai naudojamas amonio aliuminio sulfato metodas, o jo produktas turi gerą aktyvumą ir vienodą dalelių dydį. Rafinuotas aliuminio sulfatas kristalizuojamas amonio sulfato sistemoje, o amonio aliuminio sulfatas išvalomas daugkartinio rekristalinimo metu. Galiausiai išgrynintas amonio aliuminio sulfatas yra pirolizuojamas aliuminio oksido milteliams gaminti. Wang Shouping et al. [1] paruošė didelio grynumo aliuminio oksidą segmentuotai amonio aliuminio sulfato pirolizę, o gautas produktas buvo didelio grynumo sferinis aliuminio oksidas, turintis gerą dispersiją ir dalelių dydį 200–300 nm, o tai buvo palankus tolesnei gamybai ir panaudojimui. Procesas yra paprastas, nebrangus, aukštos kokybės milteliai ir lengvai arba didelio masto pramoninė gamyba, tačiau procesas yra linkęs į terminį ištirpinimą, kad būtų sunku pašalinti kalį, kalcį, halogeną ir kitas priemaišas.

Be to, amoniako ir sieros oksidai, pagaminti terminio skilimo procese, sukelia aplinkos taršą, kuri yra pagrindinis veiksnys, ribojantis jo vystymąsi. Šiuo atžvilgiu Yin Yongquan et al. [2] absorbavo, neutralizavo ir sutelkė išmetamąsias dujas, susidariusias pirolizės metu amonio aliuminio sulfatą, kad pagamintų amonio sulfatą, kuris gali realizuoti aliuminio oksido gamybos ekonominę ir aplinkos apsaugą.

Amonio aliuminio karbonato kristalizacijos pirolizė

Aliuminio amonio sulfato metodo tobulumo ir tobulinimo tyrimai daugelį metų buvo žmonių dėmesio centre. Patobulintas amonio aliuminio karbonato kristalizacijos pirolizės metodas, pagrįstas amonio aliuminio sulfato metodu, tam tikru mastu kontroliavo oro taršą ir yra plačiai naudojamas dabartinėje pramoninėje gamyboje. Išgrynintas amonio aliuminio sulfatas reaguoja su amonio bikarbonatu, kad paverstų jį amonio aliuminio karbonatu, vengdamas sieros oksido dujų, susidarančių vėlesnės pirolizės metu. Palyginti su amonio aliuminio sulfato metodu, amonio aliuminio karbonato metodo miltelių dydžio pasiskirstymas nėra vienodas, atsiranda aglomeracijos reiškinys, o gamybos sąnaudos yra didesnės. Lin Yuanhua et al. [3] parodė, kad reagento koncentracija, tirpalo pH, priedai ir kiti veiksniai turėtų įtakos produkto grynumui ir miltelių kokybei. Visi parametrai ir reakcijos sąlygos gamybos procese turėtų būti griežtai kontroliuojami.

Hidrolizė

Aliuminio alkoholio hidrolizės metodas

Aliuminio alkoholio hidrolizės metodas katalizatoriaus sistemoje, organinio alkoholio ir metalo aliuminio reakcija aliuminio tirpalas, siekiant sukurti aliuminio alkoholio tirpalą, o po to hidrolizė, didelio grynumo aliuminio hidroksidas, gaunamas sukepinant, kad gautų didelio grynumo aliuminio oksidą. Atsižvelgiant į šį metodą, techniniai raktai, užtikrinantys aliuminio oksido kokybę, yra šie: 1. Du, tolesnis aliuminio alkoholio valymo distiliavimas pašalina aukštos lydymosi temperatūros priemaišas; Trys, aliuminio alkoholio džiovinimas, sukepinimo sąlygos ir miltelių paruošimo įtaisas miltelių dalelių dydžiui kontroliuoti. Fu Gaofeng [4] ir kt. paruošė itin smulkius didelio grynumo aliuminio oksidus, naudodami aliuminio lakštus, kurių aliuminio kiekis didesnis nei 99,9%, ir analitinį gryną propanolį. Jiems reikėjo pastovios temperatūros vandens vonios šildymo, kaip katalizatorių pridedant izopropanolio ir gyvsidabrio chlorido, ir galiausiai paruošė produktą distiliuojant, hidrolizuojant, senstant, džiovinant ir kalcinuojant pagamintą aliuminio izopropanolį. Metodas yra ekologiškas ir turi didelį grynumą gautam aliuminio oksidui. Tačiau didelis organinių alkoholio pirmtakų grynumas lemia dideles gamybos sąnaudas, sudėtingą procesą ir sudėtingą grynumo kontrolę.

Tiesioginio aktyvinimo hidrolizės metodas

Gyvsidabrio chlorido aktyvinimo hidrolizės metodas, gyvsidabrio chlorido aliuminio lakšto arba aliuminio drožlių naudojimas aktyvuotas, o po to dedamas į 1% aliuminio sulfato tirpalo hidrolizavimo koncentraciją, aliuminio oksido hidroksido solą, gautą po aukštos temperatūros džiovinimo gelio, tolesnį aukštos temperatūros apdorojimą aliuminio oksido milteliams paruošti. Pagrindinis šio proceso aspektas yra aliuminio aktyvinimo hidrolizė. Būtina užtikrinti, kad žaliava būtų didelio grynumo aliuminio dribsniai. Jei hidrolizės nepakanka, gaminyje liks elementinis aliuminis. Didelio grynumo aliuminio aktyvinimo hidrolizės metodo gamybos ciklas yra trumpas, o gauti aliuminio oksido milteliai gali pagerinti skaidrios keramikos pralaidumą ir atsparumą korozijai. Tačiau žaliavinio aliuminio metalo grynumas yra didelis, o norint užtikrinti produktų grynumą, reikalinga griežta proceso kontrolė. Griežtos hidrolizės sąlygos ir aplinkosaugos problemos riboja šio metodo taikymą laboratorijoje.

2.3 "Bayer" metodo tobulinimas

Patobulintas "Bayer" procesas gali nusodinti aliuminio oksido hidroksidą iš natrio metaluminato tirpalo po kelių desilikacijų ir geležies pašalinimo, o po to kalcinuoti aukštoje temperatūroje, kad gautų didelio grynumo aliuminio oksidą su norima kristalo forma. Tirpalo gryninimas, priemaišų pašalinimas ir kristalizacijos procesas turės įtakos galutinio produkto grynumui ir miltelių kokybei, kuri yra šio metodo pagrindas. Tang Haihong et al. [5] tyrinėjo bario aliuminato naudojimą giliam natrio aliuminato tirpalo gryninimui, kad būtų išvengta aliuminio nuostolių tirpalo gryninimo procese.

Be to, reikia atkreipti dėmesį į natrio pašalinimą, mineralizatoriaus pridėjimą skrudinimo metu arba natrio valiklio pridėjimą hidroterminės fazės metu aliuminio hidroksido konversija yra veiksmingos natrio šalinimo priemonės. Kristalizacijos procese tirpalo prisotinimas, kristalizacijos temperatūra, sėklų dydis ir kiti parametrai tiesiogiai veikia aliuminio oksido grynumą ir miltelių kokybę. Tiksliai kontroliuojant reakcijos sąlygas, kristalizacijos procesas gali vykti lėtai, išvengti nenormalių kristalinių branduolių susidarymo ir padėti sumažinti Na, Si ir kitų priemaišų įtraukimą. Procesas turi mažą kainą ir plačius žaliavų šaltinius, tačiau procesas yra sudėtingas, skrudinimo temperatūra yra didelė, produkto derlius yra mažas, grynumas yra palyginti mažas.

2.4 Sol-gelio metodas

Sol-gelio metodas yra svarbus būdas paruošti didelio grynumo aliuminio oksidą žemoje temperatūroje. Didelio grynumo aliuminio druska buvo hidrolizuota didelio grynumo neorganinėje druskoje arba organinėje rūgštyje, kad būtų pagamintas hidrato pirmtakas hialozolis, o tada gelis buvo polimerizuotas ir ginamas, kad gautų skaidrų gelį, kuris buvo dar labiau šildomas iki didelio grynumo aliuminio oksido. Xu Sankui et al. [6] paruošė solą, naudodamas didelio grynumo aliuminio nitratą, kad suformuotų hidratų pirmtakų sistemą amoniako vandens sistemoje. Gelio stadijoje buvo pridėta didelio grynumo aliuminio oksido kristalų sėklų, o aliuminio trifluoridas buvo naudojamas kaip priedas, skirtas paruošti didelio grynumo nano-aliuminio oksidą žemesnėje temperatūroje.

2.5 Hidroterminės sintezės metodas

Hidroterminės sintezės metodo grynumas ir detalumas produkto kontrolei yra paprastas, naudojant vandeninį tirpalą kaip reakcijos sistemą, per kaitinimo slėgį padidinti pirmtako tirpumą, didelio grynumo aliuminio ir vandens garų tiesioginę aliuminio hidroksido hidrolizę, esant temperatūrai ir krituliams aliuminio oksido procese, vengti aliuminio hidroksido kalcinuoto, kad gamintų kietą kartu, tada per darbinę procedūrą, pvz., Džiovinimą, kalcinavimas gali sukelti aliuminio oksido miltelius.

iš pradžių naOH kambario temperatūroje ištirpinamas amoniako vandenyje, po to lėtai įpilama aliuminio chlorido, kad būtų paruoštas pieniškas baltas flokulento pirmtakas, ir tada hidroterminės sintezės metodu paruošė diasporos nano miltelius, reguliuodamas tirpalo pH vertę. Šio metodo trūkumai yra tai, kad investicijos į įrangą yra didelės, aukšta temperatūra ir aukštas slėgis turi tam tikrų pavojų, aliuminio oksido hidroksido konversijos efektyvumas yra mažas, paprastai reikia pridėti sėklų, kad sumažėtų fazės perėjimo temperatūra.

oras