Preparación y aplicación de alúmina de alta pureza.

Método de pirólisis de cristalización.

Método de pirólisis de cristalización de sulfato de aluminio y amonio.

El método de sulfato de aluminio y amonio es ampliamente utilizado y su producto tiene una buena actividad y un tamaño de partícula uniforme. El sulfato de aluminio refinado se cristaliza en el sistema de sulfato de amonio y el sulfato de aluminio y amonio se purifica durante la recristalización múltiple. Finalmente, el sulfato de aluminio y amonio purificado se piroliza para producir polvo de alúmina. Wang Shouping et al. [1] preparó alúmina de alta pureza mediante pirólisis segmentada de sulfato de amonio y aluminio, y el producto obtenido fue alúmina esférica de alta pureza con buena dispersión y tamaño de partícula de 200-300nm, lo que favoreció la producción y utilización posteriores. El proceso es simple, de bajo costo, polvo de alta calidad y fácil para la producción industrial a gran escala, pero el proceso es propenso a la disolución térmica, lo que dificulta la eliminación de potasio, calcio, halógeno y otras impurezas.

Además, el amoníaco y los óxidos de azufre producidos en el proceso de descomposición térmica provocan contaminación ambiental, que es el principal factor limitante de su desarrollo. Al respecto, Yin Yongquan et al. [2] absorbió, neutralizó y concentró el gas residual generado por la pirólisis del sulfato de amonio y aluminio para producir sulfato de amonio, que puede lograr la protección económica y ambiental de la producción de alúmina.

Pirólisis de cristalización de carbonato de amonio y aluminio.

La investigación sobre la perfección y la mejora del método de sulfato de amonio y aluminio ha sido el foco de atención de las personas durante muchos años. El método mejorado de pirólisis de cristalización del carbonato de amonio y aluminio basado en el método del sulfato de amonio y aluminio ha controlado la contaminación del aire hasta cierto punto y se usa ampliamente en la producción industrial actual. El sulfato de aluminio y amonio purificado reacciona con el bicarbonato de amonio para convertirlo en carbonato de aluminio y amonio, evitando que se genere gas de óxido de azufre durante la pirólisis posterior. En comparación con el método de sulfato de amonio y aluminio, la distribución del tamaño del producto en polvo del método de carbonato de amonio y aluminio no es uniforme, se produce un fenómeno de aglomeración y el costo de producción es mayor. Lin Yuanhua et al. [3] mostró que la concentración del reactivo, el pH de la solución, los aditivos y otros factores afectarían la pureza del producto y la calidad del polvo. Todos los parámetros y condiciones de reacción deben controlarse estrictamente en el proceso de producción.

hidrólisis

Método de hidrólisis de alcohol de aluminio

Método de hidrólisis de alcohol de aluminio en el sistema catalizador, reacción de alcohol orgánico y aluminio metálico para generar una solución de alcohol de aluminio, y luego hidrólisis, hidróxido de aluminio de alta pureza obtenido después de la sinterización para obtener óxido de aluminio de alta pureza. A la vista de este método, las claves técnicas para garantizar la calidad de la alúmina son las siguientes: 1. Dos, más destilación de la purificación del alcohol de aluminio, eliminar las impurezas de alto punto de fusión; Tres, secado con alcohol de aluminio, condiciones de sinterización y dispositivo de preparación de polvo para controlar el tamaño de partícula del polvo. Fu Gaofeng [4] y otros prepararon alúmina ultrafina de alta pureza utilizando láminas de aluminio con un contenido de aluminio superior al 99,9 % y propanol analítico puro. Necesitaron un baño de agua a temperatura constante, agregando isopropanol y cloruro de mercurio como catalizadores, y finalmente prepararon el producto por destilación, hidrólisis, envejecimiento, secado y calcinación del isopropanol de aluminio generado. El método es respetuoso con el medio ambiente y tiene una alta pureza para la alúmina obtenida. Sin embargo, la alta pureza de los precursores de alcoholes orgánicos genera un alto costo de producción, un proceso complejo y un difícil control de la pureza.

Método de hidrólisis de activación directa

Método de hidrólisis de activación de cloruro de mercurio, el uso de láminas de aluminio de cloruro de mercurio o chips de aluminio activados, y luego se coloca en una concentración de 1 por ciento de solución de sulfato de aluminio hidrolizada, el sol de hidróxido de alúmina obtenido después de gel de secado a alta temperatura, procesamiento adicional a alta temperatura para preparar polvo de alúmina . El punto clave de este proceso es la hidrólisis por activación del aluminio. Es necesario asegurarse de que la materia prima sea escamas de aluminio de alta pureza. Si la hidrólisis no es suficiente, quedará aluminio elemental en el producto. El ciclo de producción del método de hidrólisis por activación de aluminio de alta pureza es corto y el polvo de alúmina obtenido puede mejorar la transmitancia y la resistencia a la corrosión de las cerámicas transparentes. Sin embargo, la pureza del metal de aluminio en bruto es alta y se necesita un control estricto del proceso para garantizar la pureza de los productos. Las duras condiciones de hidrólisis y los problemas ambientales limitan la aplicación de este método en laboratorio.

2.3 Mejora del método bayer

El proceso mejorado de Bayer puede precipitar el hidróxido de alúmina a partir de una solución de metaluminato de sodio después de varias dessilicaciones y eliminación del hierro, y luego calcinarlo a alta temperatura para obtener alúmina de alta pureza con la forma de cristal deseada. El proceso de purificación de la solución, eliminación de impurezas y cristalización afectará la pureza y la calidad del polvo del producto final, que es la clave de este método. Tang Haihong et al. [5] exploró el uso de aluminato de bario para la purificación profunda de la solución de aluminato de sodio para evitar la pérdida de aluminio en el proceso de purificación de la solución.

Además, se debe prestar atención a la eliminación de sodio, la adición de mineralizador durante el tostado o la adición de removedor de sodio durante la conversión de la fase hidrotermal del hidróxido de aluminio son medios efectivos para la eliminación de sodio. En el proceso de cristalización, la saturación de la solución, la temperatura de cristalización, el tamaño de la semilla y otros parámetros afectan directamente la pureza y la calidad del polvo de la alúmina. Al controlar con precisión las condiciones de reacción, el proceso de cristalización puede avanzar lentamente, evitar la formación de núcleos cristalinos anormales y ayudar a reducir la inclusión de Na, Si y otras impurezas. El proceso tiene bajo costo y amplias fuentes de materia prima, pero el proceso es complicado, la temperatura de tostado es alta, el rendimiento del producto es bajo, la pureza es relativamente baja.

2.4 Método sol-gel

El método sol-gel es un método importante para preparar alúmina de alta pureza a baja temperatura. La sal de aluminio de alta pureza se hidrolizó en sal inorgánica de alta pureza o ácido orgánico para producir hialosol precursor de hidrato, y luego el gel se polimerizó y gelificó para obtener un gel transparente, que luego se calentó hasta obtener alúmina de alta pureza. Xu Sankui et al. [6] Sol preparado usando nitrato de aluminio de alta pureza para formar un sistema precursor de hidratos en un sistema de agua con amoníaco. En la etapa de gelificación, se agregó semilla de cristal de alúmina de alta pureza y se usó trifluoruro de aluminio como aditivo para preparar nanoalúmina de alta pureza a una temperatura más baja.

2.5 Método de síntesis hidrotermal

La pureza y granularidad del método de síntesis hidrotermal para el control del producto es fácil, utilizando una solución acuosa como sistema de reacción, a través de la presión de calentamiento aumenta la solubilidad del precursor, aluminio de alta pureza y vapor de agua hidrólisis directa de hidróxido de aluminio, en temperatura y precipitación en el proceso de alúmina, evitar el hidróxido de aluminio calcinado para producir duro juntos, luego a través del procedimiento de trabajo como el secado, la calcinación puede producir polvo de alúmina.

Primero disolvió NaOH en agua de amoníaco a temperatura ambiente, luego agregó lentamente cloruro de aluminio para preparar un precursor de floculante blanco lechoso y luego preparó nanopolvo de diáspora mediante el método de síntesis hidrotermal ajustando el valor de pH de la solución. Las desventajas de este método son que la inversión en equipos es grande, la alta temperatura y la alta presión tienen ciertos peligros, la eficiencia de la conversión de hidróxido de alúmina es baja, generalmente es necesario agregar semilla para reducir la temperatura de transición de fase.

precipitación