不含粘結劑的高純度氧化鋁超微細粉體製備方法與流程

2023-10-19 04:23:12

本發明涉及氧化鋁粉體製備技術領域，具體的說是涉及一種不含粘結劑的高純度氧化鋁超微細粉體製備方法。

背景技術：

高純氧化鋁粉體是純度大於99.999％的超微細粉體材料，該材料廣泛應用於光學、化工及特種陶瓷等多個領域。其中，氧化鋁球形造粒粉因為具備較窄的粒度分布、良好的流動性和壓制性能，成為傳統氧化鋁陶瓷最主要的生產原料。但傳統方法生產的造粒粉通常需要加入1～3%的粘結劑，如聚乙烯醇、羧甲基纖維素等，這些粘結劑在高溫燒結後存在大量的na2o及其它灰份，嚴重影響了氧化鋁產品的純度。目前，國內外製備的氧化鋁顆粒純度低、松裝密度小，並且氧化鋁顆粒成型過程操作複雜，在很大程度上增加了製備的費用和實現的難度。如何生產的更優性能的氧化鋁造粒粉，不需要添加粘結劑，保證了造粒粉的純度，從而保證可以應用於對氧化鋁材料純度有較高要求的生產領域，如用於生產高純氧化鋁塊料、焰熔法藍寶石生產用原料等，是目前亟待解決的問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種不含粘結劑的高純度氧化鋁超微細粉體製備方法，以有效克服上述現有技術的不足。

為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是：一種不含粘結劑高純度氧化鋁超微細粉體的製備方法，它包括如下步驟：準備製備好的高純度氫氧化鋁原料；將製備好的高純度氫氧化鋁原料進行球磨成氫氧化鋁料漿；然後將氫氧化鋁料漿加入酸性溶液並配合分散攪拌機進行攪拌得到配置好的氫氧化鋁料漿；將攪拌配置好的氫氧化鋁料將用塑料砂漿泵注入壓力式噴霧乾燥機中製得氫氧化鋁造粒粉；將製得氫氧化鋁造粒粉焙燒製得高純氧化鋁球形造粒粉。

優選的，所述高純氫氧化鋁原料的製備，先將精鋁熔煉，後將熔煉後的鋁液澆注成陽極棒，所述陽極棒作為陽極經旋轉霧化處理，霧化後的鋁液滴進入工業純水中，然後快速凝固，再經循環式球磨水解後得到高純度氫氧化鋁原料。

優選的，所述氫氧化鋁料漿的球磨過程，首先按照5：1的比例分別稱取純水和高純度氫氧化鋁原料，然後加入循環攪拌球磨機內進行球磨30～60min得到氫氧化鋁料漿。

優選的，所述氫氧化鋁料漿的配置過程是，將球磨後的氫氧化鋁料漿倒入分散攪拌機中，低速攪拌下，按照料漿重量的0.5～2.0‰加入分析純級別的硫酸、鹽酸、硝酸中的任意1種或其中2～3種的混合酸液，再高速攪拌分散0.5～1h得到配置好的氫氧化鋁料漿。

優選的，所述壓力式噴霧乾燥造機中製得氫氧化鋁造粒粉，是將配置好的氫氧化鋁料漿用塑料砂漿泵注入壓力式噴霧乾燥機，設定噴霧乾燥機進口溫度為200～350℃，出口溫度為85～150℃，料漿壓力大於或等於1.0mpa，得到氫氧化鋁造粒粉。

所述氫氧化鋁造粒粉焙燒，是將氫氧化鋁造粒粉裝入100*100*60mm的剛玉匣缽中，每個匣缽裝100～150g，放入恆溫區溫度為1100～1250℃的窯爐中，保溫2～3h，出爐冷卻後，過200～400目振動篩，得到純度大於或等於99.999%、平均粒度為30～60μm的高純氧化鋁球形造粒粉。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明的工藝合理，不需要加入pva、cmc等粘結劑，避免了粘結劑的na2o及其它灰份殘留在最終的高純度氧化鋁超微細粉體中，確保了高純度氧化鋁超微細粉體的高純度。

具體實施方式

下面將結合具體實施例對本發明作進一步說明。

一種不含粘結劑的高純度氧化鋁超微細粉體製備方法，它包括如下步驟：準備製備好的高純度氫氧化鋁原料；將製備好的高純度氫氧化鋁原料進行球磨成氫氧化鋁料漿；然後將氫氧化鋁料漿加入酸性溶液並配合分散攪拌機進行攪拌得到配置好的氫氧化鋁料漿；將攪拌配置好的氫氧化鋁料將用塑料砂漿泵注入壓力式噴霧乾燥機中製得氫氧化鋁造粒粉；將製得氫氧化鋁造粒粉焙燒製得高純氧化鋁球形造粒粉。

所述高純氫氧化鋁原料的製備，先將精鋁熔煉，後將熔煉後的鋁液澆注成陽極棒，所述陽極棒作為陽極經旋轉霧化處理，霧化後的鋁液滴進入工業純水中，然後快速凝固，再經循環式球磨水解後得到高純度氫氧化鋁原料。

所述氫氧化鋁料漿的球磨過程，首先按照5：1的比例分別稱取純水和高純度氫氧化鋁原料，然後加入循環攪拌球磨機內進行球磨50min得到氫氧化鋁料漿。

所述氫氧化鋁料漿的配置過程是，將球磨後的氫氧化鋁料漿倒入分散攪拌機中，低速攪拌下，按照料漿重量的1.5‰加入分析純級別的硫酸，再高速攪拌分散1h得到配置好的氫氧化鋁料漿。

所述壓力式噴霧乾燥造機中製得氫氧化鋁造粒粉，是將配置好的氫氧化鋁料漿用塑料砂漿泵注入壓力式噴霧乾燥機，設定噴霧乾燥機進口溫度為300℃，出口溫度為130℃，料漿壓力大於或等於1.0mpa，得到氫氧化鋁造粒粉。

所述氫氧化鋁造粒粉焙燒，是將氫氧化鋁造粒粉裝入100*100*60mm的剛玉匣缽中，每個匣缽裝120g，放入恆溫區溫度為1200℃的窯爐中，保溫2.5h，出爐冷卻後，過300目振動篩，得到純度大於或等於99.999%、平均粒度為45μm的高純氧化鋁球形造粒粉。

上述僅為本發明的一種實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改等同替換和改進，均應包含在本發明的保護範圍之內。