[发明专利]一种铝溶胶成球方法

说明书

技术领域

本发明为一种滴球成形方法，具体地说，是一种以铝溶胶为原料，采用油氨柱法制备球形氧化铝的方法。

背景技术

油氨柱成型法是制备氧化铝、氧化硅、硅铝等小球的一种常用方法。它是将溶胶滴入油氨柱中，使溶胶粒子在柱子上层的油相中成球，在下层的氨水相中胶凝。胶凝的颗粒老化后经干燥、焙烧即得到球形固体颗粒。采用这种方法制备的小球结构均匀，磨损低，强度高，广泛用作固定床和移动床催化剂、催化剂载体以及吸附剂等。

在油氨柱成型过程中，为克服油相与氨水相之间较大的界面张力，使成形后的溶胶粒子顺利通过该界面，均需加入表面活性剂以降低油水界面张力。

USP2805206公开了一种球形氧化铝油氨柱成型制备方法，成型时在氨水中加入硫酸盐或磺酸盐表面活性剂，或者十六烷基三甲基氯化铵阳离子表面活性剂。磺酸盐类阴离子表面活性剂具有良好的应用效果，但其含有10%左右的硫元素和10%左右金属（Na）元素，表面活性剂被溶胶粒子吸附后使球形氧化铝含有较高的硫（>100μg/g）和金属元素（>100μg/g），这样就使产品的应用受到限制，例如作为贵金属催化剂载体，包括重整催化剂载体、脱氢催化剂载体的应用受到限制。而其所用阳离子表面活性剂的表面活性相对较差，溶胶粒子难以穿过油水界面。

USP4542113公开了一种球形氧化铝的制备方法。该方法制备的氧化铝采用粉为原料，粉是薄水铝石和拟薄水铝石的混合物，薄水铝石占10~40%，其晶粒度6.0～6.5nm，晶粒度根据020衍射峰来计算；拟薄水铝石占90~60%，晶粒度3.5～4.0nm，晶粒度根据020衍射峰来计算。采用硝酸做胶溶剂，成型时在氨水中加入0.1%的脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂Alfol610-4.5EO（乙氧基化合物）。

USP3464928公开了一种球形氧化铝油氨柱成型制备方法，成型时在氨水中加入含聚氧乙烯基的乙氧基化合物，如脂肪醇聚氧乙烯醚作为乳化剂。相对于磺酸盐类阴离子表面活性剂，脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚两类非离子表面活性剂的表面活性较低，而且在油水界面处易于形成乳化层，降低溶胶粒子通过该界面的速率，易造成几个球粘连在一起的情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种球形氧化铝的制备方法，该法可提高成球率，并降低氧化铝小球的钠含量和硫含量。

本发明提供的铝溶胶成球方法，包括在铝溶胶滴入油氨柱油相的同时，向油氨柱中加入复合表面活性剂，所述的复合表面活性剂包括烷基葡萄糖苷和通式为R¹R²₃NX的季铵盐，通式R¹R²₃NX中，R¹选自C₆~C₁₆的烷基，R²选自C₁~C₁₄的烷基或C₇~C₉的芳烷基，3个R²可以是相同的烷基，也可以是不同的烷基，X为卤素。

本发明以铝溶胶为原料，采用油氨柱成型。通过铝溶胶在油氨柱成型过程中使用复合表面活性剂，使呈小球状的氧化铝溶胶粒子顺利穿过油水界面，且不形成乳化层，从而提高成球率，避免连球现象产生。所用复合表面活性剂本身不含硫和金属元素，产品中以杂质形式存在的少量硫和金属元素并不增加球形氧化铝杂质含量数量级，有利于制得纯度更高的球形氧化铝。

具体实施方式

油氨柱油水界面处的乳化层是这样形成的，湿球在表面活性剂的作用下穿过油水界面进入氨水层，其表面附着一层油膜。在下降过程中，在浮力和摩擦力的作用下，与湿球分离，以油滴形式返回油水界面处；油滴之间、油滴与油层之间不能迅速聚结，即油滴生成速率超过聚结速率，油滴逐渐累积连片形成乳化层。消除乳化层较好的方法是加入表面活性剂消除油水界面张力。

本发明方法以铝溶胶为原料，采用油氨柱法通过滴球成型制备氧化铝小球。所述油氨柱上层为油相，下层为水相，水相中含有氨水，也称为氨水相。在铝溶胶滴入油氨柱的同时，向油氨柱中加入复合表面活性剂，以降低油水界面张力，使氧化铝溶胶粒子顺利穿过油水界面，到达氨水相进行胶凝。