一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法
2023-04-28 04:10:46
專利名稱：一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法
一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法技術領域
一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法，涉及一種用作阻燃劑或煅燒低鈉氧化鋁的 原料的低鈉氫氧化鋁(Nil2O <0.1%)的製備方法。
背景技術：
目前，用作阻燃劑及生產氧化鋁原料的氫氧化鋁主要採用鹼法工藝生產，Na2O 是氫氧化鋁中危害最大的雜質之一。氫氧化鋁中的Mi2O雜質不僅影響人造大理石製品的 色調，而且對製品的電絕緣性能也有不利影響。Nii2O含量還影響氫氧化鋁的熱穩定性， 如Nii2O含量為0.3%時氫氧化鋁的脫水溫度為210°C，而Nii2O含量為0.1%時脫水溫度為 255°C。另外，在煅燒過程中氫氧化鋁中的Mi2O能夠反應形成β-Al2O3等雜質，降低煅 燒氧化鋁中α-Al2O3的相含量。含Mi2O高的氫氧化鋁，經煅燒獲得的Al2O3原始晶粒 較大、比表面積小、晶形不規則。在製作耐溫耐壓絕緣器件、高頻瓷、集成電路陶瓷基 片、電阻瓷件、高速切削陶瓷刀具、鈉燈管時，均要求嚴格控制氧化鋁中雜質Mi2O的含 量。
氫氧化鋁中的Ml2O以吸附鹼、晶間鹼和結晶鹼的形式存在，通過強化洗滌等措 施只能有限地降低Mi2O雜質含量。採用醇鋁鹽水解法、高純鋁火花放電法、溶膠凝膠 法等工藝雖然可以製取低鈉的氫氧化鋁產品，但存在原料成本高、工藝複雜和生產成本 高等問題。另外，以鹼含量較高(0.3%左右)的冶金級氫氧化鋁為原料，通過低溫焙燒 後酸洗脫鈉工藝以及在高溫煅燒時加氟化鋁、氯化銨等助劑製取低鈉氧化鋁存在環境汙 染、原晶易長大等問題，影響產品的使用性能。發明內容
本發明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，提供一種能有效降低鈉含 量，避免環境汙染和原晶易長大問題，有效提高氫氧化鋁阻燃劑的應用性能的降低氫氧 化鋁中鈉含量的方法。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的。
一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法，其特徵在於其過程是將氫氧化鋁用純水漿 化後，進行水熱處理，再經過濾、洗滌和乾燥得到低鈉氫氧化鋁粉體。
本發明的一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法，其特徵在於所述的將氫氧化鋁用 純水漿化過程加入酸或硝酸鋁。
本發明的一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法，其特徵在於所述的將氫氧化鋁用 純水漿化過程加入的酸為硫酸、鹽酸、硝酸、冰醋酸、檸檬酸或硝酸鋁，加入酸後的ρΗ 值為小於7、大於3。
本發明的一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法，其特徵在於將氫氧化鋁用純水漿 化時的漿體的固含為10 500g/L。
本發明的一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法，其特徵在於進行水熱處理過程進行攪拌，攪拌速度為50 300RPM。
本發明的一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法，其特徵在於進行水熱處理過程時 水熱處理的溫度為Iio 180°C，水熱處理時間為0.5 12小時。
本發明的一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法，其特徵在於其過濾、洗滌和乾燥 過程是將處理後的氫氧化鋁漿體採用板框過濾機或真空帶式過濾機等設備進行液固分離 並用熱純水洗滌濾餅至洗液呈中性，再在85 180°C的溫度下進行乾燥，經進一步打散 後得到低鈉氫氧化鋁粉體。
本發明的一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法，採用水熱法對氫氧化鋁進行處 理。處理過程以水溶液作為反應介質，通過對反應容器加熱，為反應體系創造一個高 溫、高壓的反應環境，可有效地加快傳質過程，促進反應的進行。氫氧化鋁在適當的水 熱條件下，可以加快氧化鈉雜質在晶格間的移動，從而有效地脫除晶間鹼和附鹼，製備出 低鈉的氫氧化鋁產品。
本發明的方法，將拜耳工藝或燒結工藝製備的氫氧化鋁進行水熱處理，使氫氧 化鋁中的附鹼及晶格鹼溶解到水中，再經液固分離和洗滌、乾燥等工序得到低鈉的氫氧 化鋁粉體，這種粉體可用作阻燃劑或煅燒低鈉氧化鋁的原料。本發明方法具有工藝簡 單、易於產業化等優點，可有效地改進氫氧化鋁阻燃劑的使用性能，並可用作煅燒低鈉 α-氧化鋁的原料。
具體實施方式
一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法，將鹼法生產的氫氧化鋁與純水配成固含量 為10 500g/L的漿體，之後將漿體移入到帶有攪拌裝置的水熱反應釜中，為更有效地降 低氫氧化鋁中雜質氧化鈉的含量，可在氫氧化鋁水基漿體中加入適量的硫酸、鹽酸、硝 酸、冰醋酸、檸檬酸或硝酸鋁等酸性物質中的一種或二種及以上來調節漿體的pH值，使 漿體呈弱酸性，為了防止設備被酸腐蝕，漿體的pH值應大於3。為了防止氫氧化鋁在水 基漿體中分層，可採用機械攪拌防止氫氧化鋁下沉，攪拌速度為50 300RPM。採用電 加熱、蒸汽加熱或熔鹽加熱等方式加熱水熱反應釜，使氫氧化鋁水基漿體在110 180°C 的溫度下進行水熱處理，水熱處理時間一般為0.5 12小時。水熱處理結束後，將處理 後的氫氧化鋁漿體進行過濾並用熱純水洗滌濾餅至洗液為中性，之後在85 180°C的溫 度下進行乾燥，經進一步打散後得到合格的低鈉氫氧化鋁粉體。
實施例1將鹼法生產的氫氧化鋁(平均粒徑66 μ m)與純水配成固含量為400g/L的漿體，將 漿體移入到帶有攪拌裝置的水熱反應釜中，在氫氧化鋁水基漿體中加入適量的硝酸鋁來 調節漿體的pH值，調整漿體pH值為3 5。機械攪拌速度為100RPM。採用電加熱 使水熱反應釜升溫，使氫氧化鋁水基漿體在140°C的溫度下進行水熱處理，水熱處理時間 8小時。水熱處理結束後，使反應釜自然降溫到90°C以下，將處理後的氫氧化鋁漿體使 用板框過濾機進行壓濾，並用熱純水洗滌濾餅三次，之後在180°C的溫度下對濾餅進行幹 燥，打散後得到合格的氫氧化鋁粉體，氫氧化鋁粉體中氧化鈉含量為0.069%。
實施例2將鹼法生產的氫氧化鋁(平均粒徑8 μ m)與純水配成固含量為200g/L的漿體，將漿體移入到帶有攪拌裝置的水熱反應釜中，在氫氧化鋁水基漿體中加入適量的冰醋酸調 節漿體的pH值，調整漿體pH值約為3。機械攪拌速度為50RPM。採用電加熱使水熱反 應釜升溫，將氫氧化鋁水基漿體在180°C的溫度下進行水熱處理，水熱處理時間2小時。 水熱處理結束後，使反應釜自然降溫到90°C以下，將處理後的氫氧化鋁漿體採用板框過 濾機進行過濾，並用熱純水洗滌濾餅三次，之後在160°C的溫度下進行乾燥，打散後得到 合格的氫氧化鋁粉體，氫氧化鋁粉體中氧化鈉含量為0.083%。
實施例3將鹼法生產的氫氧化鋁(平均粒徑1.5μιη)與純水配成固含量為150g/L的漿體， 將漿體移入到帶有攪拌裝置的水熱反應釜中，在氫氧化鋁水基漿體中加入一定量的硝酸 調節漿體的pH值，調整漿體pH值為4。機械攪拌速度為150RPM。採用電加熱使水熱 反應釜升溫，使氫氧化鋁水基漿體在120°C的溫度下進行水熱處理，水熱處理時間10小 時。水熱處理結束後，使反應釜自然降溫到90°C以下，將處理後的氫氧化鋁漿體採用板 框過濾機進行過濾，並用熱純水洗滌濾餅三次，之後在100°C的溫度下進行乾燥，打散後 得到合格的氫氧化鋁粉體，氫氧化鋁粉體中氧化鈉含量為0.071%。
實施例4將鹼法生產的氫氧化鋁(平均粒徑66 μ m)與純水配成固含量為500g/L的漿體，將 漿體移入到帶有攪拌裝置的水熱反應釜中，機械攪拌速度為180RPM。採用電加熱使水 熱反應釜升溫，使氫氧化鋁水基漿體在160°C的溫度下進行水熱處理，水熱處理時間6小 時。水熱處理結束後，使反應釜自然降溫到90°C以下，之後處理後的氫氧化鋁漿體採用 板框過濾機進行過濾，並用熱純水洗滌濾餅三次，之後在100°C的溫度下進行乾燥，打散 後得到合格的氫氧化鋁粉體，氫氧化鋁粉體中氧化鈉含量為0.091%。
權利要求
1.一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法，其特徵在於其過程是將氫氧化鋁用純水漿化 後，進行水熱處理，再經過濾、洗滌和乾燥得到低鈉氫氧化鋁粉體。
2.根據權利要求1所述的一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法，其特徵在於所述的將氫 氧化鋁用純水漿化過程加入酸或硝酸鋁。
3.根據權利要求1所述的一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法，其特徵在於所述的將 氫氧化鋁用純水漿化過程加入的酸為硫酸、鹽酸、硝酸、冰醋酸、檸檬酸，加入酸或硝 酸鋁後的pH值為小於7、大於3。
4.根據權利要求1所述的一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法，其特徵在於將氫氧化 鋁用純水漿化時的漿體的固含為10 500g/L。
5.根據權利要求1所述的一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法，其特徵在於進行加熱處 理過程進行攪拌，攪拌速度為50 300RPM。
6.根據權利要求1所述的一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法，其特徵在於進行水熱處 理過程時的水熱處理的溫度為110 180°C，水熱處理時間為0.5 12小時。
7.根據權利要求1所述的一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法，其特徵在於其過濾、洗 滌和乾燥過程是將處理後的氫氧化鋁漿體採用板框過濾機或真空帶式過濾機液設備進行 液固分離並用熱純水洗滌濾餅至洗液呈中性，再在85 180°C的溫度下進行乾燥，經進 一步打散後得到低鈉氫氧化鋁粉體。
全文摘要
一種降低氫氧化鋁中鈉含量的方法，涉及一種用作阻燃劑或煅燒低鈉氧化鋁的原料的低鈉氫氧化鋁(Na2O＜0.1%)的製備方法。其特徵在於其過程是將氫氧化鋁用純水漿化後，進行水熱處理，再經過濾、洗滌和乾燥得到低鈉氫氧化鋁粉體。本發明的方法，保以將拜耳工藝或燒結工藝製備的氫氧化鋁進行水熱處理，使氫氧化鋁中的附鹼及晶格鹼溶解到水中，再經液固分離和洗滌、乾燥等工序得到低鈉的氫氧化鋁粉體，這種粉體可用作阻燃劑或煅燒低鈉氧化鋁的原料。本發明方法具有工藝簡單、易於產業化等優點，可有效地改進氫氧化鋁阻燃劑的使用性能，並可用作煅燒低鈉α-氧化鋁的原料。
文檔編號C01F7/46GK102020302SQ20101058770
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者蘭文蘭, 姚長江, 王建立, 耿紅娟, 韓冬戰, 馬豔紅 申請人:中國鋁業股份有限公司