[发明专利]直接用硫酸铝制取超细晶体α－氧化铝的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及氧化铝的生产工艺，具体地说是涉及一种用硫酸铝制取超细 晶体α-氧化铝的生产工艺。

背景技术

我国现阶段，普通氧化铝的生产方法主要为冶金氧化铝或氢氧化铝直接 煅烧法，高纯超细特种氧化铝的生产方法有改良拜耳法、硫酸铝铵热解法、 碳酸铝铵热解法等。改良拜耳法和用拜耳法生产冶金氧化铝在原理上大体相 同，即用铝酸钠溶液经多次脱硅、除铁、分解、洗涤制得高纯氢氧化铝，然 后通过高温煅烧制成高纯超细氧化铝；硫酸铝铵热解法是将由氢氧化铝制得 的硫酸铝与硫酸铵反应，根据纯度要求多次重结晶，得到精制硫酸铝铵后， 再高温煅烧制取成品；碳酸铝铵热解法是硫酸铝铵热解法的改进方法，首先 用硫酸铝和硫酸铵制得硫酸铝铵，然后对硫酸铝铵多次重结晶精制，将精制 的硫酸铝铵再与碳酸氢铵反应，制得铵片钠铝石，而后经老化、沉降、过滤、 烘干和高温煅烧制得成品。

由于国内高纯超细特种氧化铝需求不断增加，特别是高新技术领域对纯 度、粒度、分散性等性能提出了更高的要求，但是现有技术存在一些缺点， 所以应用这些生产技术生产的产品其产量、质量、品种已远远不能满足需求。 现有技术存在以下缺点：

1、成品中含有较高的氧化钠杂质且不易剔除；

2、无法实现微小结晶，致使成品粒径大；

3、生产成本高，限制了规模化生产；

4、生产工艺要求严格，技术条件不易控制。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种生产工艺简单、生产成 本低、可规模化生产的直接用硫酸铝制取超细晶体α-氧化铝的生产工艺，采 用本发明提供的生产工艺制备的特种氧化铝具有天然的超细晶体，粒度分布 集中。

本发明是这样实现的：

一种直接用硫酸铝制取超细晶体α-氧化铝的生产工艺，包括下述步骤：

(1)将硫酸铝粉碎后在脱水隧道窑中用天然气加热脱除硫酸铝中的附着 水和结晶水，加热温度为300～600℃；

(2)将第(1)步得到的产物在脱硫隧道中以电加热的方式密闭脱除硫 分，加热温度为700～900℃；

(3)将第(2)步得到的产物在高温炉进行转相煅烧，煅烧温度为1100～ 1400℃；

(4)将第(3)步得到的产物破碎分散，即得到超细晶体α-氧化铝；

(5)将脱硫产生的三氧化硫气体进行回收制酸。

其中所述加热脱水的温度可为300℃，加热脱硫温度为800℃，转相煅烧 温度为1300℃。

其中所述加热脱水的温度还可为500℃，加热脱硫温度为900℃，转相煅 烧温度为1100℃。

其中所述加热脱水的温度还可为600℃，加热脱硫温度为700℃，转相煅 烧温度为1400℃。

在本发明的工艺中，对中间物进行加热脱硫时采用电加热，是因为要对 生产过程中产生的三氧化硫气体进行回收制酸，如果用天然气加热的话会使 三氧化硫气体引进水份和CO₂等杂质不纯，影响制酸。

本发明利用硫酸铝脱除结晶水、硫元素以气态方式脱除这两个化学反应 过程中的质变积累和反应条件的控制，直接完成对晶体颗粒形态和大小等的 改变。结晶水和硫元素以气体形态的脱出(其中硫元素以气态三氧化硫脱出) 使产品晶体粒度达到0.6微米甚至更细微，并同时保证粒度分布均匀一致， 从而省去了在特种氧化铝超细粉体制备上的各种物理手段，大幅度降低能源 消耗和制备成本。

本发明生产工艺简单、生产成本低、可规模化生产；而且本发明采用的 原料——硫酸铝可用煤矸石、铝土矿、氢氧化铝等含铝原料合成，原料储量 丰富易得；在烧制过程中对化学反应变质因素可进行控制，能够使氧化铝晶 体颗粒及其细微和均一，具有天然的超细晶体粒径，粒度分布集中(如图2)。

附图说明

图1为本发明生产工艺流程图。

图2为采用本发明生产工艺制备的超细晶体α-氧化铝的扫描电镜照片 (20000倍)

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供的直接用硫酸铝制取超细晶体α-氧化铝的生产工艺包括下 述步骤：

(1)将硫酸铝粉碎后加热脱除氧化铝中间体的结晶水，加热温度为 300℃；