專利名稱：直接用硫酸鋁制取超細(xì)晶體α-氧化鋁的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氧化鋁的生產(chǎn)工藝，具體地說是涉及一種用硫酸鋁制取超細(xì) 晶體a-氧化鋁的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
我國現(xiàn)階段，普通氧化鋁的生產(chǎn)方法主要為冶金氧化鋁或氫氧化鋁直接 煅燒法，高純超細(xì)特種氧化鋁的生產(chǎn)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(chǎn)冶金氧化鋁在原理上大體相 同，即用鋁酸鈉溶液經(jīng)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(xì)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(yīng)，根據(jù)純度要求多次重結(jié)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(jìn)方法，首先 用硫酸鋁和硫酸銨制得硫酸鋁銨，然后對(duì)硫酸鋁銨多次重結(jié)晶精制，將精制 的硫酸鋁銨再與碳酸氫銨反應(yīng)，制得銨片鈉鋁石，而后經(jīng)老化、沉降、過濾、 烘干和高溫煅燒制得成品。由于國內(nèi)高純超細(xì)特種氧化鋁需求不斷增加，特別是高新技術(shù)領(lǐng)域?qū)?度、粒度、分散性等性能提出了更高的要求，但是現(xiàn)有技術(shù)存在一些缺點(diǎn)， 所以應(yīng)用這些生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品其產(chǎn)量、質(zhì)量、品種已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求。 現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺點(diǎn)1、 成品中含有較高的氧化鈉雜質(zhì)且不易剔除；2、 無法實(shí)現(xiàn)微小結(jié)晶，致使成品粒徑大；3、 生產(chǎn)成本高，限制了規(guī)^莫化生產(chǎn)；4、 生產(chǎn)工藝要求嚴(yán)格，技術(shù)條件不易控制。發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、可規(guī)?；a(chǎn)的直接用硫酸鋁制取超細(xì)晶體a-氧化鋁的生產(chǎn)工藝，采 用本發(fā)明提供的生產(chǎn)工藝制備的特種氧化鋁具有天然的超細(xì)晶體，粒度分布集中。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種直接用硫酸鋁制取超細(xì)晶體a-氧化鋁的生產(chǎn)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(jié)晶水，加熱溫度為300 ~ 600°C;(2)將第(1)步得到的產(chǎn)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(chǎn)物在高溫窯進(jìn)行轉(zhuǎn)相煅燒，煅燒溫度為1100 ~ 1400°C;(4) 將第(3)步得到的產(chǎn)物破碎分散，即得到超細(xì)晶體a-氧化鋁。(5) 將脫硫產(chǎn)生的三氧化硫氣體進(jìn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)相煅 燒溫度為1400°C。在本發(fā)明的工藝中，對(duì)中間物進(jìn)行加熱脫碌b時(shí)采用電加熱，是因?yàn)橐獙?duì) 生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的三氧化硫氣體進(jìn)行回收制酸，如果用天然氣加熱的話會(huì)使 三氧化硫氣體引進(jìn)水份和C02等雜質(zhì)不純，影響制酸。本發(fā)明利用硫酸鋁脫除結(jié)晶水、硫元素以氣態(tài)方式脫除這兩個(gè)化學(xué)反應(yīng) 過程中的質(zhì)變積累和反應(yīng)條件的控制，直接完成對(duì)晶體顆粒形態(tài)和大小等的 改變。結(jié)晶水和硫元素以氣體形態(tài)的脫出(其中硫元素以氣態(tài)三氧化硫脫出)使產(chǎn)品晶體粒度達(dá)到0. 6微米甚至更細(xì)微，并同時(shí)保證粒度分布均勻一致， 從而省去了在特種氧化鋁超細(xì)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(fā)明生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、可規(guī)?；a(chǎn)；而且本發(fā)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(chǔ)量 豐富易得；在燒制過程中對(duì)化學(xué)反應(yīng)變質(zhì)因素可進(jìn)行控制，能夠使氧化鋁晶 體顆粒及其細(xì)微和均一，具有天然的超細(xì)晶體粒徑，粒度分布集中(如圖2)。


圖1為本發(fā)明生產(chǎn)工藝流程圖。圖2為采用本發(fā)明生產(chǎn)工藝制備的超細(xì)晶體a-氧化鋁的掃描電鏡照片 (20000倍)具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:本實(shí)施例提供的直接用硫酸鋁制取超細(xì)晶體a-氧化鋁的生產(chǎn)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(jié)晶水，加熱溫度為300°C;(2) 將第(1)步得到的產(chǎn)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(chǎn)物在高溫爐中用天然氣進(jìn)行轉(zhuǎn)相煅燒，煅燒溫度為1300°C;(4) 將第(3)步得到的產(chǎn)物破碎分散。(5) 將脫硫產(chǎn)生的三氧化硫氣體進(jìn)行回收制酸。 實(shí)施例2本實(shí)施例提供的直接用硫酸鋁制取超細(xì)晶體a-氧化鋁的生產(chǎn)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(jié)晶水，加熱溫度為400。C;(2) 將第(1)步得到的產(chǎn)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(chǎn)物在高溫爐中加熱進(jìn)行轉(zhuǎn)相煅燒，煅燒溫度 為IIO(TC;(4 )將第(3 )步得到的產(chǎn)物破碎分散。(5)將脫硫產(chǎn)生的三氧化^ii氣體進(jìn)行回收制酸。實(shí)施例3本實(shí)施例提供的直接用硫酸鋁制取超細(xì)晶體a -氧化鋁的生產(chǎn)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(jié)晶水，加熱溫度為600。C;(2) 將第(1)步得到的產(chǎn)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(chǎn)物在高溫爐中加熱進(jìn)行轉(zhuǎn)相煅燒，煅燒溫度 為1400°C;(4) 將第(3)步得到的產(chǎn)物破碎分散。(5) 將脫硫產(chǎn)生的三氧化硫氣體進(jìn)行回收制酸。
權(quán)利要求
1、一種直接用硫酸鋁制取超細(xì)晶體α-氧化鋁的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述生產(chǎn)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(jié)晶水，加熱溫度為300～600℃；(2)將第(1)步得到的產(chǎn)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(chǎn)物在高溫爐中進(jìn)行轉(zhuǎn)相煅燒，煅燒溫度為1100～1400℃；(4)將第(3)步得到的產(chǎn)物破碎分散。(5)將脫硫產(chǎn)生的三氧化硫氣體進(jìn)行回收制酸。
2、 如權(quán)利要求1所述的直接用硫酸鋁制取超細(xì)晶體a-氧化鋁的生產(chǎn)工 藝，其特征在于所述生產(chǎn)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(jié)晶水，加熱溫度為 500°C;(2) 將第(1)步得到的產(chǎn)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(chǎn)物在高溫爐中進(jìn)行轉(zhuǎn)相煅燒，煅燒溫度為1300°C;(4) 將第(3)步得到的產(chǎn)物破碎分散。(5) 將脫硫產(chǎn)生的三氧化硫氣體進(jìn)行回收制酸。
3、 如權(quán)利要求1所述的直接用硫酸鋁制取超細(xì)晶體a-氧化鋁的生產(chǎn)工藝， 其特征在于所述生產(chǎn)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(jié)晶水，加熱溫度為 300 °C;(2) 將第(1)步得到的產(chǎn)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(chǎn)物在高溫窯中用天然氣進(jìn)行轉(zhuǎn)相煅燒，煅燒 溫度為IIO(TC;(4) 將第(3)步得到的產(chǎn)物破碎分散。(5) 將脫硫產(chǎn)生的三氧化硫氣體進(jìn)行回收制酸。
4、如權(quán)利要求1所述的直接用硫酸鋁制取超細(xì)晶體a-氧化鋁的生產(chǎn)工藝， 其特征在于所述生產(chǎn)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(jié)晶水，加熱溫度為 600°C;(2) 將第(1)步得到的產(chǎn)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(chǎn)物在高溫窯中用天然氣進(jìn)行轉(zhuǎn)相煅燒，煅燒 溫度為1400°C;(4) 將第(3)步得到的產(chǎn)物破碎分散。(5) 將脫硫產(chǎn)生的三氧化硫氣體進(jìn)行回收制酸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直接用硫酸鋁制取超細(xì)晶體α-氧化鋁的生產(chǎn)工藝，其生產(chǎn)工藝是將硫酸鋁粉碎后加熱脫除附著水和結(jié)晶水，加熱溫度為300～600℃；將脫水后的產(chǎn)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(chǎn)物在高溫爐中加熱進(jìn)行轉(zhuǎn)相煅燒，煅燒溫度為1100～1400℃；最后將產(chǎn)物破碎分散即得到超細(xì)晶體a-氧化鋁；將脫硫產(chǎn)生的三氧化硫氣體進(jìn)行回收制酸。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、可規(guī)?；a(chǎn)，原料儲(chǔ)量豐富易得，采用本發(fā)明生產(chǎn)工藝制得的α-氧化鋁晶體顆粒及其細(xì)微和均一，具有天然的超細(xì)晶體粒徑，且粒度分布集中。
文檔編號(hào)C01F7/32GK101327944SQ20081002952
公開日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月16日
發(fā)明者孫志昂, 肖志業(yè), 賀廣浩 申請(qǐng)人:孫志昂;賀廣浩;肖志業(yè)