[发明专利]一种高纯氢氧化铝和高纯氧化铝的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工材料领域，特别涉及一种高纯氢氧化铝和高纯氧化铝的制备方法。 

背景技术

高纯氢氧化铝是一种高附加值的粉体产品，其纯度为99.9％-99.9999％。高纯氢氧化铝目前已作为一种新型功能材料和结构材料广泛应用于化工、涂料、建筑、交通和电器等多个领域。高纯氢氧化铝作为生产高纯氧化铝产品的原料，一般金属元素杂质含量(包含硅元素)不超过0.0005％。。 

目前，生产高纯氢氧化铝的方法主要有种分发、碳分法和沉淀法。 

A种分法：一种微粉氢氧化铝的制备方法，以氯酸钠溶液为原料，加入氢氧化铝晶种进行种分处理，然后将料液进行液固分离，对分离固体进行洗涤、烘干后处理得到产品。 

B碳分法：一种氢氧化铝的生产方法，以烧结法精制液为原料进行一段加晶种碳分分解，过滤一段加晶种碳分分解的浆料，得到一段氢氧化铝，把得到的一段氢氧化铝与烧结法精制液混合，进行二段加晶种碳分分解。再把二段加晶种碳分分解的浆料用软水进行洗涤，过滤后进行干燥，得到成品氢氧化铝产品。 

C沉淀法：一种氢氧化铝的制备方法，包括均相沉淀法合成法和非均相沉淀共沸蒸馏法，采用铝盐溶液和碱性溶液为原料，添加少量高分子保护剂如聚乙二醇或聚乙烯醇，在均质乳化反应器中发生均相沉淀反应得到氢氧化铝悬浊液。氢氧化铝悬浊液经过后处理，得到滤饼，并将滤饼加入正丁醇共沸溶剂中，对所得溶液进行共沸蒸馏得到氢氧化铝胶体，烘干所得氢氧化铝胶体，最后制得氢氧化铝粉体。 

氧化铝是一种重要的化工原料，其中纯度高于99.99％的氧化铝称为高纯氧化铝，有着纯度高、比表面低、光吸收性高、耐腐蚀、耐磨性强、耐高温、莫 氏硬度高、绝缘性好等优点，可用在高温耐火材料、坩埚、瓷器、人造宝石、荧光粉原料、高压钠灯、特种陶瓷、YAG激光晶体配件和集成电路板等生产中。 

氧化铝的纯度是影响蓝宝石晶体质量的重要因素，其中，氧化铝的纯度偏低将产生以下影响：首先，将导致从氧化铝熔体生长蓝宝石晶体时出现位错、气泡、包裹物和裂隙等晶体缺陷，上述缺陷通常能够吸收、反射、折射或散射晶体内部产生的或外部输入的磁、光、声和电的能量，从而影响蓝宝石晶体的整体质量和LED产品的性能。其次，氧化铝原料中金属元素杂质含量过高，将导致蓝宝石晶体出现偏色。因此，优质蓝宝石晶体的生长对氧化铝的纯度提出了更高的要求，一般金属元素杂质含量(包含硅元素)不超过0.001％。 

在实现本发明的过程中，发明人发现，现有技术至少存在以下问题： 

氢氧化铝产品的金属杂质含量过高，一般金属元素杂质含量(包含硅元素)超过了0.0005％的要求。 

氧化铝一般由碱法、酸法、酸碱联合法、热法等制得，所得到的工业氧化铝含有较高浓度的其它金属杂质，纯度普遍较低，一般只能达到99％的纯度。现有技术采用去离子水、盐酸、氢氟酸对氧化铝进行清洗，以除去某些特定的金属杂质，并且无法提纯10ppm以下的金属离子，提纯后的氧化铝一般金属元素杂质含量(包含硅元素)超过0.001％.，无法达到纯度要求，提纯效果较差；并且现有技术工艺操作复杂，能耗与成本较高。且制备工艺复杂，能耗大，成本高，容易造成环境污染。 

发明内容

为了解决现有技术缺陷，本发明一方面提供了一种高纯氢氧化铝的制备方法，所述方法包括： 

(1)在催化剂和络合剂存在条件下，将原料铝和水混合反应，制备氢氧化铝悬浊液，反应体系中包括所述原料铝、催化剂、络合剂和水； 

(2)将步骤(1)所得的氢氧化铝悬浊液经过滤、洗涤、干燥制备高纯氢氧化铝固体。 

具体的，所述反应温度是30-99.9℃。 

具体的，反应时间是1-168小时。 

具体的，所述反应体系中原料铝、催化剂、络合剂的质量分别为所述反应 体系总质量的1％-30％、0.05％-10％、0.05％-20％，余量为水。 

具体的，所述原料铝选自铝片、铝粒、铝粉、铝屑和铝丝中的一种或几种的混合物。 

具体的，所述原料铝的铝元素的质量百分含量为99.95％-100％。