[发明专利]硫酸铝胺热分解制备γ-Al2O3的设备及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备γ-Al₂O₃的设备及方法，尤其涉及硫酸铝胺热分解制备γ-Al₂O₃的设备及其方法。

背景技术

煅烧硫酸铝胺可得到γ-Al₂O₃，γ-Al₂O₃具有强吸附力和催化活性，可做吸附剂和催化剂。同时，若进一步煅烧硫酸铝胺，γ-Al₂O₃可向α-Al₂O₃转变，而α-Al₂O₃可用于制造透光性良好的氧化铝烧结体，广泛应用于钇铝系列激光晶体、半透明氧化铝陶瓷电弧管、特种玻璃添加剂、三基色荧光粉及人造宝石等。

目前，煅烧硫酸铝胺制备γ-Al₂O₃的工艺一般包括以下三个步骤：脱水、焙烧和冷却。目前由以上的工艺制备γ-Al₂O₃主要通过三个独立的脱水设备、焙烧设备和冷却设备来完成。因整个工艺流程在不同的设备中完成，所以在制备过程中需要不断地对装有硫酸铝胺的坩埚进行转移，易在转移中造成原料的污染；同时，因焙烧过程对温度、环境的要求比较苛刻，所以对转移装有硫酸铝胺的坩埚的操作要求高；另外，经过第一步的脱水操作，在后续的工艺过程中，稍有操作不当易使已脱水的硫酸铝胺重新吸水，从而影响制备的γ-Al₂O₃的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用可实现流水线制备γ-Al₂O₃，且操作简单，控制方便的硫酸铝胺热分解制备γ-Al₂O₃的设备及其方法。

为实现上述目的，本发明硫酸铝胺热分解制备γ-Al₂O₃的设备，所述设备为自控电热辊道窑，其从输入端到输出端依次设有脱水室、焙烧室和冷却室，其内设有氧化铝传送辊，氧化铝传送辊依次穿设脱水室、焙烧室和冷却室，并将放置于石英坩埚内的硫酸铝胺依次传送脱水室、焙烧室和冷却室；自控电热辊道窑中还设有控制器，其与脱水室、焙烧室、冷却室和氧化铝传送辊分别电连接。

采用以上的结构，放置于石英坩埚内的硫酸铝胺由氧化铝传送辊先送入脱水室进行脱水，然后再送入焙烧室进行焙烧，焙烧完毕，得到γ-Al₂O₃，然后再送入冷却室进行冷却，最后再由氧化铝传送辊送出自控电热辊道窑。整个工艺过程实现流水线化生产，在一个独立的设备中即可完成，从而在制备过程中无需对γ-Al₂O₃进行转移，简化了操作步骤，提高了生产效率。

同时，通过控制器设置脱水的温度和时间，焙烧的温度和时间，冷却的时间及氧化铝传送辊传送速度，控制方便， 实现自动化生产。

所述自控电热辊道窑的窑壁从外到内包括箱体外层、硅酸铝中间保温层和耐火砖内层。因煅烧硫酸铝胺需在1050℃的高温下进行，所以对设备的保温要求很高，因此采用硅酸铝作为中间保温层。耐火砖内层起到耐高温的作用。

所述氧化铝传送辊两端转动架设在耐火砖内层壁上。

所述硅酸铝中间保温层的厚度为1.2-1.8m。

所述自控电热辊道窑的输入端设有进料台，其输出端设有出料台。

所述脱水室顶部设有水汽排放口。

所述焙烧室设有废气排放口。

本发明采用硫酸铝胺热分解制备γ-Al₂O₃设备制备γ-Al₂O₃的方法，其包括以下步骤：

1）通过控制器设置脱水的温度和时间，焙烧的温度和时间，冷却的时间及氧化铝传送辊传送速度；

2）脱水：将带24个结晶水的硫酸铝胺装入石英坩埚后放入自控电热辊道窑的进料台，然后由氧化铝传送辊送到脱水室中，在350~480℃下加热45分钟，使24个结晶水完全脱去；

3）焙烧：将经脱水处理的硫酸铝胺由氧化铝传送辊送入自控电热辊道窑的焙烧室，在1050℃下焙烧2个小时，硫酸铝胺分解得到γ-Al₂O₃；