用微細(xì)金屬鋁粉生產(chǎn)高純氮化鋁粉的方法
【專利摘要】一種用微細(xì)金屬鋁粉生產(chǎn)高純氮化鋁粉的方法，是采用鋁含量在99.99％以上的高溫鋁液為熱源，將高純微細(xì)金屬鋁粉和純度在99.9999％以上的氮?dú)饣旌象w加熱到1400℃以上，鋁粉與氮?dú)夥磻?yīng)生成高純的氮化鋁粉，而且高溫鋁液產(chǎn)生的鋁蒸汽也與氮?dú)夥磻?yīng)生成高純氮化鋁粉，生成的氮化鋁粉被流動(dòng)氮?dú)鈹y帶進(jìn)行降溫冷卻和收集。
【專利說明】用微細(xì)金屬鋁粉生產(chǎn)高純氮化鋁粉的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種以高純微細(xì)金屬鋁粉為原料，經(jīng)與高純氮?dú)饣旌虾蠹訜岬揭欢囟?，使鋁粉在氮?dú)庵腥紵筛呒兊X的方法，屬于非金屬粉體材料生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)生產(chǎn)氮化鋁有二種工藝方法，一種是用氧化鋁或鋁與硝酸發(fā)生反應(yīng)生成硝酸鋁，再經(jīng)過脫氧反應(yīng)生成氮化鋁，該方法生成的氮化鋁為塊狀，純度不到80% ;另一種是在通有高純氮?dú)獾牡入x子發(fā)生裝置內(nèi)，將鋁絲作為陰極，使電離形成的鋁離子與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鋁并沉積下來，該方法生成的氮化鋁純度較高，可達(dá)到99.99%，但是生成物是沉積在其他材料表面的薄膜狀，在許多方面難以應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是利用鋁與氮?dú)庠?400°C以上可以發(fā)生反應(yīng)生成氮化鋁的性質(zhì)，采用鋁含量在99.99%以上的高溫鋁液為加熱熱源，對鋁含量在99.99%以上、粒度小于10 μ m的微細(xì)金屬鋁粉和純度在99.9999%以上的氮?dú)饣旌象w加熱，加熱到1400°C以上后鋁粉與氮?dú)夥磻?yīng)生成高純的氮化鋁粉，而且高溫鋁液產(chǎn)生的鋁蒸汽也與氮?dú)夥磻?yīng)生成高純氮化鋁粉，生成的氮化鋁粉被流動(dòng)氮?dú)鈹y帶進(jìn)行冷卻降溫和收集。
[0004]微細(xì)金屬鋁粉生產(chǎn)高純氮化鋁粉的生產(chǎn)流程由以下裝置構(gòu)成:高純氮?dú)夤蕖L(fēng)機(jī)、鋁粉加料罐、中頻爐鋁液加熱器、換熱器、旋流沉降收集器、收料罐和氮?dú)庋h(huán)管道。中頻爐鋁液加熱器的爐體為“U”型管狀，“U”型爐體左側(cè)直立管為加熱管，裝有中頻加熱線圈，管的上部為對鋁粉與氮?dú)饧訜岬奈恢?；“u”型爐體右側(cè)直立管為加鋁管，在鋁液有損耗后從右側(cè)直立管上部管口加入鋁錠并被熔化；“U”型爐體下部橫管連接左右兩側(cè)直立管，鋁液經(jīng)下部橫管聯(lián)通保持爐體左右兩個(gè)直立管的液面高度一致。中頻爐鋁液加熱器的爐體、進(jìn)出管道由可以抗1600°c高溫的高純氧化鋁陶瓷耐火材料制造；風(fēng)機(jī)為無油潤滑型，葉輪和機(jī)殼為鋁制；鋁粉加料罐、氮?dú)庋h(huán)管道為鋁制，換熱器、旋流沉降收集器、收料罐為鈦制。
[0005]微細(xì)金屬鋁粉生產(chǎn)高純氮化鋁粉的過程是:打開氮?dú)夤揲y門，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)、換熱器，使氮?dú)庠谘b置中循環(huán)，然后啟動(dòng)中頻爐鋁液加熱器把鋁液加熱到1400°C以上，再打開鋁粉加料te閥門，保持招粉勾速加入中頻爐招液加熱器中，招粉在氣氣中含量保持200mg / m3以下。經(jīng)中頻爐鋁液加熱器加熱后，鋁粉與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鋁粉，氮?dú)鈹y帶氮化鋁粉經(jīng)過換熱器降溫后進(jìn)入旋流沉降收集器、收料罐被收集包裝，分離出氮化鋁的氮?dú)饨?jīng)循環(huán)管道至風(fēng)機(jī)，繼續(xù)循環(huán)使用。本方法可以大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)氮化鋁粉，氮化鋁純度可達(dá)到99.999%以上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]附圖1為生產(chǎn)流程示意圖
[0007](I)高純氮?dú)鈨?chǔ)罐；(2)風(fēng)機(jī)；(3)中頻爐鋁液加熱器進(jìn)料管；(4)中頻爐鋁液加熱器出料管；(5)鋁粉加料罐；(6)鋁粉加料罐脈沖閥門；(7)中頻爐鋁液加熱器加熱線圈；
(8)中頻爐鋁液加熱器U型爐體；(9)中頻爐鋁液加熱器加熱管；(10)中頻爐鋁液加熱器加料管；(11)換熱器；(12)旋流沉降收集器；(13)收料罐入口閥門；(14)收料罐；(15)收料罐出料閥門；(16)循環(huán)氮?dú)夤艿溃?br> 【具體實(shí)施方式】
[0008]1、打開收料罐入口閥門(13)，關(guān)閉收料罐出料閥門(15)，打開高純氮?dú)夤蔻砰y門。
[0009]2、啟動(dòng)風(fēng)機(jī)(2)和換熱器(11)，使 純度大于99.9999%的氮?dú)庠谘b置中循環(huán)。
[0010]3、經(jīng)中頻爐鋁液加熱器加料管(10)向中頻爐鋁液加熱器U型爐體(8)中加入鋁含量在99.98%以上的鋁液，至中頻爐鋁液加熱器加熱管(9)鋁液液面達(dá)到需要的高度。
[0011]4、啟動(dòng)中頻爐鋁液加熱器加熱線圈(7)，加熱鋁液到1400°C以上。
[0012]5、打開鋁粉加料罐脈沖閥門(6)，把鋁含量在99.99%以上、粒度小于IOym的鋁粉勻速加入中頻爐鋁液加熱器進(jìn)料管(3)中，鋁粉在氮?dú)庵泻勘３?00mg / m3以下。
[0013]6、經(jīng)中頻爐鋁液加熱器加熱管(9)的鋁液加熱，鋁粉與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鋁粉，經(jīng)中頻爐鋁液加熱器出料管(4)進(jìn)入換熱器(11)冷卻降溫。
[0014]7、經(jīng)過冷卻降溫后的氮化鋁粉進(jìn)入旋流沉降收集器(12)被沉降，進(jìn)入收料罐
[14]被收集。
[0015]8、在收集到一定程度后關(guān)閉收料罐入口閥門(13)，打開收料罐出口閥門(13)放出氮化鋁包裝。
[0016]9、在旋流沉降收集器(12)分離出氮化鋁的氮?dú)饨?jīng)循環(huán)氮?dú)夤艿?16)至風(fēng)機(jī)(2)，繼續(xù)循環(huán)使用。
[0017]10、調(diào)整高純氮?dú)夤?I)閥門，使加入的氮?dú)馀c反應(yīng)消耗的數(shù)量保持平衡。
[0018]11、鋁液有損耗使中頻爐鋁液加熱器加熱管(9)鋁液液面高度降低后，從中頻爐鋁液加熱器加料管(10)加入鋁含量在99.99%以上的鋁錠，至鋁錠被熔化后使中頻爐鋁液加熱器加熱管(9)鋁液液面保持需要的高度。
【權(quán)利要求】
1.用微細(xì)金屬鋁粉生產(chǎn)高純氮化鋁粉的方法，其特征在于采用鋁含量在99.99%以上的高溫鋁液為加熱熱源，對鋁含量在99.99%以上、粒度小于10 μ m的微細(xì)金屬鋁粉和純度在99.9999%以上的氮?dú)饣旌象w加熱，加熱到1400°C以上后鋁粉與氮?dú)夥磻?yīng)生成高純的氮化鋁粉，高溫鋁液產(chǎn)生的鋁蒸汽也與氮?dú)夥磻?yīng)生成高純氮化鋁粉，生成的氮化鋁粉被流動(dòng)氮?dú)鈹y帶進(jìn)行冷卻降溫和收集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用微細(xì)金屬鋁粉生產(chǎn)高純氮化鋁粉的方法，其特征在于生產(chǎn)流程由以下裝置構(gòu)成:高純氮?dú)夤?、風(fēng)機(jī)、鋁粉加料罐、中頻爐鋁液加熱器、換熱器、旋流沉降收集器、收料罐和氮?dú)庋h(huán)管道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用微細(xì)金屬鋁粉生產(chǎn)高純氮化鋁粉的方法，其特征在于中頻爐鋁液加熱器的爐體為“U”型管狀，“U”型爐體左側(cè)直立管為加熱管，裝有中頻加熱線圈，管的上部為對鋁粉與氮?dú)饧訜岬奈恢茫弧癠”型爐體右側(cè)直立管為加鋁管，在鋁液有損耗后從右側(cè)直立管上部管口加入鋁錠并被熔化；“U”型爐體下部橫管連接左右兩側(cè)直立管，鋁液經(jīng)下部橫管聯(lián)通保持爐體左右兩個(gè)直立管的液面高度一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用微細(xì)金屬鋁粉生產(chǎn)高純氮化鋁粉的方法，其特征在于鋁粉在氮?dú)庵泻勘３?00mg / m3以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用微細(xì)金屬鋁粉生產(chǎn)高純氮化鋁粉的方法，其特征在于中頻爐鋁液加熱器的爐體、進(jìn)出管道由可以抗1600°C高溫的高純氧化鋁陶瓷耐火材料制造；風(fēng)機(jī)為無油潤滑型，葉輪和機(jī)殼為鋁制；鋁粉加料罐、氮?dú)庋h(huán)管道為鋁制；換熱器、旋流沉降收集器、收料罐為鈦制。
【文檔編號(hào)】C01B21/072GK103539089SQ201310554267
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】袁志剛, 袁坤, 羊斌 申請人:袁志剛