[发明专利]一种超细氢氧化铝的制造设备和制造方法

说明书

本发明公开了一种超细氢氧化铝的制造设备和制造方法。设备包括反应器、收集装置和吸收装置，反应器与铝盐罐和储水罐连通，反应器内有涡轮，反应器顶部侧边与收集装置连通，收集装置包括旋风收尘器，旋风收尘器的顶部有收尘布袋，收尘布袋内部与引风机通过管道连通，引风机与吸收装置连通，铝盐罐和储水罐上均有加热装置，铝盐罐和储水罐均通过钛管与反应器连通，制备方法为将氯化铝和水蒸发为蒸汽，然后在反应器内气相反应得到氢氧化铝，经过旋风收尘器收尘得到超细氢氧化铝。本发明设备简单，且能够实现连续化合成，制备方法简单，成本低，没有废水产生，且得到的超细氢氧化铝粒度分布窄，分散性好且纯度高。

技术领域

本发明涉及一种超细氢氧化铝的制造设备和制造方法，属于粉体制备技术领域。

背景技术

氢氧化铝(Aluminiumhydroxide)，化学式Al(OH)3，是铝的氢氧化物。由于又显一定的酸性，所以又可称之为一水合偏铝(HAlO2·H2O)，但实际水溶液中与碱反应时生成的是四羟基合铝酸盐Al(OH)4-，按用途分为工业级和医药级两种。

其工业生产包括以下两种方法：1.拜耳法，系奥地利拜耳(K.J.Bayer)于1888年发明。其原理是用苛性钠(NaOH)溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝，得到铝酸钠溶液。溶液与残渣(赤泥)分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种，经长时间搅拌，铝酸钠分解析出氢氧化铝。拜耳法的优点主要是流程简单、投资省和能耗较低，最低者每吨氧化铝的能耗仅3×106千卡左右，碱耗一般为100公斤左右(以Na2CO3计)。

碱石灰烧结法，适用于处理高硅的铝土矿，将铝土矿、碳酸钠和石灰按一定比例混合配料，在回转窑内烧结成由铝酸钠、铁酸钠、原硅酸钙和钛酸钠组成的熟料。然后用稀碱溶液溶出熟料中的铝酸钠。此时铁酸钠水解得到的NaOH也进入溶液。如果溶出条件控制适当，原硅酸钙就不会大量地与铝酸钠溶液发生反应，而与钛酸钙、Fe₂O₃.H₂O等组成赤泥排出。溶出熟料得到的铝酸钠溶液经过专门的脱硅过程，SiO₂形成水合铝硅酸钠(称为钠硅渣)或水化石榴石沉淀，而使溶液提纯。把CO₂气体通入精制铝酸钠溶液，和加入晶种搅拌，得到氢氧化铝沉淀物和主要成分是碳酸钠的母液。

氢氧化铝是用量最大和应用最广的无机阻燃添加剂。氢氧化铝作为阻燃剂不仅能阻燃，而且可以防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体，因此，获得较广泛的应用，使用量也在逐年增加。使用范围:热固性塑料、热塑性塑料、合成橡胶、涂料及建材等行业。同时，氢氧化铝也是电解铝行业所必需氟化铝的基础原料，在该行业氢氧化铝也是得到非常广泛应用。

超细高分散的氢氧化铝，可以应用于催化剂、造纸填料、胶乳配合物、合成橡胶、聚氯乙烯、环氧树脂、聚脂树脂的阻燃填料、精密加工用刨光剂、牙膏用摩擦剂，城市供水的絮凝剂等，总之应用领域十分广泛。截止到2005年，仅仅作为阻燃剂上的应用在西方国家消费量已达17.5万吨，中国达9000吨，因此对高纯超细氢氧化铝的研究已经成为世界各国开发研究的重点课题。

超微细氢氧化铝的生产工艺主要有两种，一种是物理法：通过机械粉碎将大粒径的工业氢氧化铝粉碎成小粒径，该法的优点是工艺简单，投资小，但只能获得3μm以上的粒径，并且粒度分布宽，晶体结构受到破坏；另一种是化学法,主要有两种途径:

1)液相沉淀法:通过含铝离子的酸式碱性盐来制备氢氧化铝，成本高：

2)精制拜耳法:用碱溶解氢氧化铝,形成过饱和的铝酸钠溶液,再加入氢氧化铝作为晶种,使溶液中的铝酸根离子以氢氧化铝形式析出,能获得杂质含量低、粒径小的高品质氢氧化铝。但制备工艺要求高,而且由于种分一次后产品粒径增大,分解出来的氢氧化铝不能作为晶种循环,因此每批都需要制备晶种,增加成本。

发明内容