[发明专利]一种低钠细晶氧化铝的制备方法

说明书

技术领域

一种低钠细晶氧化铝的制备方法，涉及一种电子陶瓷、微晶陶瓷、精细抛光、催化剂及其载体等用的低钠亚微米晶氧化铝的制备方法。

背景技术

低钠细晶（原晶粒度小于2微米）氧化铝具有抗磨损、耐腐蚀、高绝缘性、易烧结等的特性，目前已在微晶陶瓷、精密陶瓷、泡沫陶瓷、集成电路芯片、航空光源器件、电子陶瓷以及半导体基板、硬磁盘基板和LED用蓝宝石基片精细抛光等方面得到了广泛的应用。

采用碳酸铝铵热解法、铝盐水解法、火花放电法、喷雾热解法、溶胶凝胶法等工艺虽然可以制取高转化率的低钠细晶的氧化铝产品，但存在工艺复杂、生产成本高、污染环境等问题。

目前很多企业以冶金级氧化铝或氢氧化铝为原料，通过添加脱钠剂进行高温脱钠来生产低钠氧化铝。由于工业氧化铝或氢氧化铝中氧化钠含量较高，需通过添加硼化物或卤化物等经高温煅烧使氧化钠挥发得到低钠氧化铝，不仅污染环境和腐蚀设备，而且由于高温脱钠过程中氧化铝晶粒快速长大，导致氧化铝晶粒粗大，原晶粒度通常大于2微米，很难制备出细晶的氧化铝粉体。另外，高温过程中挥发出去的大部分含钠化合物在冷却过程中再次被氧化铝吸附，导致最终产品中的氧化钠含量较高，需经过进一步酸洗等过程才能得到低钠的氧化钠粉体。CN 1189475A公开了一种低成本制备无团聚亚微米氧化铝的制备方法，以市售的α氧化铝粉或拜耳法生产的冶金氧化铝为原料，通过加入分散剂研磨后得到亚微米氧化铝，但此法得到的氧化铝粉 Na₂O含量较高，不适用制造电子陶瓷等产品。CN1565975A公开了改良盐析法制备亚微米氧化铝的方法,采用盐酸法生产亚微米氧化铝,通过盐析可制得低钠的氧化铝,但采用酸法对设备的耐腐蚀性能要求高,且盐析提纯工艺复杂,生产成本高。CN1342609A公开了一种形态松散的亚微米、纳米氧化铝制备技术,以铝和醇为原料制备出有机醇铝盐,再经水解得到高纯氧化铝水合物,进一步煅烧后得到超细氧化铝粉体，该方法存在原料成本高的问题。 CN200910168548.6公开了一种勃姆石粒子以及氧化铝粒子的制造方法,该专利以细晶的氢氧化铝为原料,通过控制氢氧化铝浆体的电导率,并加入晶核成型剂,制备出二次颗粒为亚微米级的一水氧化铝,经进一步煅烧后可制备出适合精细研磨抛光用的亚微米氧化铝。采用此专利提供的方法虽然可以制备出细晶的氧化铝粉体，但该专利须先制备出亚微米的一水软铝石，由于粒子细小导致在湿法生产过程中存在过滤、洗涤、干燥困难等问题，导致产品的生产成本较高。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种原料来源广、环境友好、工艺简单且生产成本低的低钠细晶氧化铝的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种低钠细晶氧化铝的制备方法，其特征在于制备过程以工业氢氧化铝为原料，首先对氢氧化铝进行水热转相处理，得到氧化钠含量小于500ppm的低钠细晶的一水氧化铝，再将得到的低钠细晶的一水氧化铝压制成块，之后焙烧得到低钠细晶的氧化铝，最后经研磨、分级后得到亚微米的低钠氧化铝。

本发明的一种低钠细晶氧化铝的制备方法，其特征在于对氢氧化铝进行水热转相处理过程是使用管道化等水热装置进行连续地水热处理。

本发明的一种低钠细晶氧化铝的制备方法，其特征在于对氢氧化铝进行水热转相处理过程中，采用管道化水热装置对氢氧化铝水基浆体进行预热到或略高于水热反应温度，之后浆体直接流入到带有搅拌装置的高压反应釜系列中进行充分水热反应，反应结束后的浆体经闪蒸罐闪蒸回收余热，浆体温度降至100℃以下，对浆体进行液固分离和洗涤。

本发明的一种低钠细晶氧化铝的制备方法，其特征在于对氢氧化铝进行水热转相处理过程是采用高压反应釜进行连续地水热处理，也可采用纯管道化水热反应装置或高压反应釜等其它水热装置进行生产。

本发明的一种低钠细晶氧化铝的制备方法，其特征在于对氢氧化铝进行水热转相处理过程的水热体系中，水基浆体中氢氧化铝的固含为10-800g/L。

本发明的一种低钠细晶氧化铝的制备方法，其特征在于对氢氧化铝进行水热转相处理过程的水热反应温度为150℃至260℃，水热反应时间为10分钟至12小时。

本发明的一种低钠细晶氧化铝的制备方法，其特征在于对氢氧化铝进行水热转相处理过程，在水热反应体系中加入无机酸、有机酸或酸性电解质使浆体的pH值为3-7。