專利名稱：直接用硫酸鋁制取超細晶體α-氧化鋁的生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及氧化鋁的生產工藝，具體地說是涉及一種用硫酸鋁制取超細 晶體a-氧化鋁的生產工藝。
背景技術：
我國現階段，普通氧化鋁的生產方法主要為冶金氧化鋁或氫氧化鋁直接 煅燒法，高純超細特種氧化鋁的生產方法有改良拜耳法、硫酸鋁銨熱解法、 碳酸鋁銨熱解法等。改良拜耳法和用拜耳法生產冶金氧化鋁在原理上大體相 同，即用鋁酸鈉溶液經多次脫硅、除鐵、分解、洗滌制得高純氫氧化鋁，然 后通過高溫煅燒制成高純超細氧化鋁；硫酸鋁銨熱解法是將由氫氧化鋁制得 的硫酸鋁與硫酸銨反應，根據純度要求多次重結晶，得到精制硫酸鋁銨后， 再高溫煅燒制取成品；碳酸鋁銨熱解法是硫酸鋁銨熱解法的改進方法，首先 用硫酸鋁和硫酸銨制得硫酸鋁銨，然后對硫酸鋁銨多次重結晶精制，將精制 的硫酸鋁銨再與碳酸氫銨反應，制得銨片鈉鋁石，而后經老化、沉降、過濾、 烘干和高溫煅燒制得成品。由于國內高純超細特種氧化鋁需求不斷增加，特別是高新技術領域對純 度、粒度、分散性等性能提出了更高的要求，但是現有技術存在一些缺點， 所以應用這些生產技術生產的產品其產量、質量、品種已遠遠不能滿足需求。 現有技術存在以下缺點1、 成品中含有較高的氧化鈉雜質且不易剔除；2、 無法實現微小結晶，致使成品粒徑大；3、 生產成本高，限制了規^莫化生產；4、 生產工藝要求嚴格，技術條件不易控制。發明內容為解決現有技術存在的問題，本發明提供了一種生產工藝簡單、生產成本低、可規模化生產的直接用硫酸鋁制取超細晶體a-氧化鋁的生產工藝，采 用本發明提供的生產工藝制備的特種氧化鋁具有天然的超細晶體，粒度分布集中。本發明是這樣實現的一種直接用硫酸鋁制取超細晶體a-氧化鋁的生產工藝，包括下述步驟(1 )將硫酸鋁粉碎后在脫水隧道窯中用天然氣加熱脫除硫酸鋁中的附著 水和結晶水，加熱溫度為300 ~ 600°C;(2)將第(1)步得到的產物在脫^5克隧道中以電加熱的方式密閉脫除碌u 分，加熱溫度為700 ~ 900 °C;(3 )將第(2 )步得到的產物在高溫窯進行轉相煅燒，煅燒溫度為1100 ~ 1400°C;(4) 將第(3)步得到的產物破碎分散，即得到超細晶體a-氧化鋁。(5) 將脫硫產生的三氧化硫氣體進行回收制酸。其中所述加熱脫水的溫度可為300°C,加熱脫辟u溫度為800°C,轉相煅燒溫度為noo。c。其中所述加熱脫水的溫度還可為500°C ，加熱脫石危溫度為900°C ，轉相煅 燒溫度為IIO(TC。其中所述加熱脫水的溫度還可為600°C，加熱脫硫溫度為700°C,轉相煅 燒溫度為1400°C。在本發明的工藝中，對中間物進行加熱脫碌b時采用電加熱，是因為要對 生產過程中產生的三氧化硫氣體進行回收制酸，如果用天然氣加熱的話會使 三氧化硫氣體引進水份和C02等雜質不純，影響制酸。本發明利用硫酸鋁脫除結晶水、硫元素以氣態方式脫除這兩個化學反應 過程中的質變積累和反應條件的控制，直接完成對晶體顆粒形態和大小等的 改變。結晶水和硫元素以氣體形態的脫出(其中硫元素以氣態三氧化硫脫出)使產品晶體粒度達到0. 6微米甚至更細微，并同時保證粒度分布均勻一致， 從而省去了在特種氧化鋁超細粉體制備上的各種物理手段，大幅度降低能源 消耗和制備成本。本發明生產工藝簡單、生產成本低、可規模化生產；而且本發明采用的 原料一一硫酸鋁可用煤幵石、鋁土礦、氫氧化鋁等含鋁原料合成，原料儲量 豐富易得；在燒制過程中對化學反應變質因素可進行控制，能夠使氧化鋁晶 體顆粒及其細微和均一，具有天然的超細晶體粒徑，粒度分布集中(如圖2)。
圖1為本發明生產工藝流程圖。圖2為采用本發明生產工藝制備的超細晶體a-氧化鋁的掃描電鏡照片 (20000倍)具體實施方式
實施例1:本實施例提供的直接用硫酸鋁制取超細晶體a-氧化鋁的生產工藝包括下 述步驟(1) 將碌u酸鋁粉碎后加熱脫除氧化鋁中間體的結晶水，加熱溫度為300°C;(2) 將第(1)步得到的產物在脫硫隧道中以電加熱的方式密閉脫除硫 分，加熱溫度為800 °C;(3) 將第(2)步得到的產物在高溫爐中用天然氣進行轉相煅燒，煅燒溫度為1300°C;(4) 將第(3)步得到的產物破碎分散。(5) 將脫硫產生的三氧化硫氣體進行回收制酸。 實施例2本實施例提供的直接用硫酸鋁制取超細晶體a-氧化鋁的生產工藝包括下 述步驟(1) 將硫酸鋁粉碎后加熱脫除附著水和結晶水，加熱溫度為400。C;(2) 將第(1)步得到的產物在脫硫隧道中以電加熱的方式密閉脫除硫 分，加熱溫度為900 °C;(3) 將第(2)步得到的產物在高溫爐中加熱進行轉相煅燒，煅燒溫度 為IIO(TC;(4 )將第(3 )步得到的產物破碎分散。(5)將脫硫產生的三氧化^ii氣體進行回收制酸。實施例3本實施例提供的直接用硫酸鋁制取超細晶體a -氧化鋁的生產工藝包括 下述步驟(1) 將硫酸鋁并分碎后在加熱脫除附著水和結晶水，加熱溫度為600。C;(2) 將第(1)步得到的產物在脫>5克隧道中以電加熱的方式密閉脫除石克 分，加熱溫度為70(TC;(3) 將第(2)步得到的產物在高溫爐中加熱進行轉相煅燒，煅燒溫度 為1400°C;(4) 將第(3)步得到的產物破碎分散。(5) 將脫硫產生的三氧化硫氣體進行回收制酸。
權利要求
1、一種直接用硫酸鋁制取超細晶體α-氧化鋁的生產工藝，其特征在于所述生產工藝包括下述步驟(1)將硫酸鋁粉碎后加熱脫除硫酸鋁中的附著水和結晶水，加熱溫度為300～600℃；(2)將第(1)步得到的產物在脫硫隧道中以電加熱的方式密閉脫除硫分，加熱溫度為700～900℃；(3)將第(2)步得到的產物在高溫爐中進行轉相煅燒，煅燒溫度為1100～1400℃；(4)將第(3)步得到的產物破碎分散。(5)將脫硫產生的三氧化硫氣體進行回收制酸。
2、 如權利要求1所述的直接用硫酸鋁制取超細晶體a-氧化鋁的生產工 藝，其特征在于所述生產工藝包括下述步驟(1 )將硫酸鋁粉碎后加熱脫除硫酸鋁中的附著水和結晶水，加熱溫度為 500°C;(2) 將第(1)步得到的產物在脫硫隧道中以電加熱的方式密閉脫除硫 分，加熱溫度為800°C;(3) 將第(2)步得到的產物在高溫爐中進行轉相煅燒，煅燒溫度為1300°C;(4) 將第(3)步得到的產物破碎分散。(5) 將脫硫產生的三氧化硫氣體進行回收制酸。
3、 如權利要求1所述的直接用硫酸鋁制取超細晶體a-氧化鋁的生產工藝， 其特征在于所述生產工藝包括下述步驟(1)將辟J吏鋁粉z淬后加熱脫除石克酸鋁中的附著水和結晶水，加熱溫度為 300 °C;(2) 將第(1)步得到的產物在脫硫隧道窯中以電加熱的方式密閉脫除 石克分，力口熱溫度為900 °C;(3) 將第(2)步得到的產物在高溫窯中用天然氣進行轉相煅燒，煅燒 溫度為IIO(TC;(4) 將第(3)步得到的產物破碎分散。(5) 將脫硫產生的三氧化硫氣體進行回收制酸。
4、如權利要求1所述的直接用硫酸鋁制取超細晶體a-氧化鋁的生產工藝， 其特征在于所述生產工藝包括下述步驟(1) 將硫酸鋁粉碎后加熱脫除硫酸鋁中的附著水和結晶水，加熱溫度為 600°C;(2) 將第(1)步得到的產物在脫硫隧道中以電加熱的方式密閉脫除硫 分，加熱溫度為700 °C;(3) 將第(2)步得到的產物在高溫窯中用天然氣進行轉相煅燒，煅燒 溫度為1400°C;(4) 將第(3)步得到的產物破碎分散。(5) 將脫硫產生的三氧化硫氣體進行回收制酸。
全文摘要
本發明公開了一種直接用硫酸鋁制取超細晶體α-氧化鋁的生產工藝，其生產工藝是將硫酸鋁粉碎后加熱脫除附著水和結晶水，加熱溫度為300～600℃；將脫水后的產物在脫硫隧道中以電加熱的方式密閉脫除硫分，加熱溫度為700～900℃；將脫硫后的產物在高溫爐中加熱進行轉相煅燒，煅燒溫度為1100～1400℃；最后將產物破碎分散即得到超細晶體a-氧化鋁；將脫硫產生的三氧化硫氣體進行回收制酸。本發明生產工藝簡單、生產成本低、可規模化生產，原料儲量豐富易得，采用本發明生產工藝制得的α-氧化鋁晶體顆粒及其細微和均一，具有天然的超細晶體粒徑，且粒度分布集中。
文檔編號C01F7/32GK101327944SQ20081002952
公開日2008年12月24日 申請日期2008年7月16日 優先權日2008年7月16日
發明者孫志昂, 肖志業, 賀廣浩 申請人:孫志昂;賀廣浩;肖志業