高純氧化鋁是指最低純度m.yifujujia.com氧化鋁。高純氧化鋁粉為白色微粉，粒度均勻，易分散，化學(xué)性能穩(wěn)定，高溫收縮性能適中，燒結(jié)性能好，光、電、磁、熱、機(jī)械性能無與倫比，廣泛應(yīng)用于高科技新材料和現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域。

一般3N高純氧化鋁主要用于先進(jìn)陶瓷；4N熒光粉主要用于高純氧化鋁；5N高純氧化鋁主要用于藍(lán)寶石晶體、鋰電池隔膜、高級陶瓷PDP熒光粉及一些高性能材料。高純氧化鋁的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，產(chǎn)品系列化和延伸空間大，與其他高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)度很大，本身也是技術(shù)含量高、附加值大的產(chǎn)品，因而其制備技術(shù)的提升，對高純度氧化鋁的自身制造行業(yè)及相關(guān)行業(yè)都將產(chǎn)生重大影響，成為現(xiàn)代高技術(shù)新材料領(lǐng)域中的一個(gè)重要發(fā)展方向。

制備高純氧化鋁的方法

(1)改進(jìn)拜耳法

傳統(tǒng)拜耳法制備氧化鋁難以去除雜質(zhì)，改進(jìn)方法主要改進(jìn)氫氧化鈉和鈉，通過硅、鐵、分解條件，獲得高純氫氧化鋁，氫氧化鋁沉淀緩慢，有效減少異常晶核的出現(xiàn)，減少鈉、硅雜質(zhì)的混合，最后通過高溫煅燒、研磨等工藝制備高純氧化鋁。

優(yōu)點(diǎn)：改進(jìn)拜耳法使用的原料便宜易得，制備過程無污染。

缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜，效率低，能耗高。

(2)無機(jī)鋁鹽熱分解法

硫酸鋁銨熱解熱解和碳酸鋁銨熱解。

硫酸鋁銨熱解法利用硫酸溶解氫氧化鋁獲得硫酸鋁，加入硫酸銨，調(diào)整pH、硫酸鋁銨經(jīng)多次結(jié)晶去除雜質(zhì)，最后在高溫下烘烤分解。

優(yōu)點(diǎn)：硫酸鋁銨熱解法操作簡單，產(chǎn)品純度高，無團(tuán)聚現(xiàn)象，技術(shù)成熟，適合工業(yè)化生產(chǎn)，

缺點(diǎn)：廢氣污染環(huán)境可以通過回收有效解決，但工藝復(fù)雜，成本增加，不利于工業(yè)生產(chǎn)，生產(chǎn)周期長，雜質(zhì)難以去除。

碳酸鋁銨熱解是在硫酸鋁銨熱解的基礎(chǔ)上改進(jìn)的。

優(yōu)點(diǎn)：改進(jìn)后的碳酸鋁銨熱解法避免了污染氣體的排放，產(chǎn)品顆粒分布均勻。

缺點(diǎn)：改進(jìn)的碳酸鋁銨熱解法產(chǎn)生廢液，生產(chǎn)周期長。

(3)有機(jī)醇鋁鹽水解法

有機(jī)醇鋁鹽水解法是利用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┐龠M(jìn)鋁與有機(jī)醇的反應(yīng)，產(chǎn)生醇鋁溶液，通過純化、水解、烘焙制成高純氧化鋁。

優(yōu)點(diǎn)：該方法不產(chǎn)生有害氣體，無污染，所用有機(jī)醇可回收利用，產(chǎn)品純度高。

缺點(diǎn)：但為了控制團(tuán)聚現(xiàn)象和雜質(zhì)的出現(xiàn)，應(yīng)嚴(yán)格控制反應(yīng)條件，導(dǎo)致成本增加。

(4)水熱合成法

水熱合成法是指在高溫、高壓下與水反應(yīng)生成氫氧化鋁，高溫烘烤生成氧化鋁。

缺點(diǎn):該方法反應(yīng)條件惡劣，需要在高溫高壓下進(jìn)行。反應(yīng)過程中氫氣產(chǎn)生，造成安全問題，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、連續(xù)的工業(yè)生產(chǎn)。

建議：今后的發(fā)展趨勢是結(jié)合其它技術(shù)和工藝，改進(jìn)反應(yīng)條件。如采用微波技術(shù)或電磁技術(shù)改進(jìn)工藝條件，并采用合適的方式收集易燃易爆氣體氫氣。

(5)其它方法

①噴霧熱分解法。這是一種理想的新方法。該方法主要以硝酸鋁為原料，硫酸鋁銨為噴霧熱分解的前驅(qū)體，制備高純氧化鋁超細(xì)粉。該方法仍在研究中。

②高純鋁箔膽堿水解法。

③電火花放電法，但氧化鋁純度不高。

④氯化汞活化水解所用原料苛刻，成本高，反應(yīng)條件難以控制。

⑤溶膠-凝膠法存在團(tuán)聚問題，原料成本高。

上述方法存在一些問題，其中一些正處于實(shí)驗(yàn)室階段，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)需要解決這些問題。

我國高純氧化鋁的生產(chǎn)現(xiàn)狀

我國高純氧化鋁生產(chǎn)：鋁箔（粉）水解和鋁醇水解兩種方法，鋁粉水解技術(shù)低于鋁醇水解提取的高純氧化鋁，在醇鋁水解過程中，由于反應(yīng)速度不同，鋁反應(yīng)速度低于丁醇、乙醇、異丙醇，無需切割工具將金屬鋁加工成鋁粉，工藝相對簡單，不會(huì)對環(huán)境造成污染。

(1)生產(chǎn)工藝

由于技術(shù)和資金的限制，國內(nèi)絕大多數(shù)企業(yè)，特別是中小企業(yè)，采用鋁箔（粉）和水解法生產(chǎn)高純氧化鋁。其生產(chǎn)工藝如下：①將制備好的鋁箔(粉)放入反應(yīng)釜中，在催化劑的作用下與水發(fā)生水解反應(yīng)，產(chǎn)生氫氧化鋁液漿；②氫氧化鋁液漿固液分離后得到氫氧化鋁粉；③氧化鋁粉通過高溫煅燒獲得氫氧化鋁粉；④成型設(shè)備成型氧化鋁粉；⑤氧化鋁經(jīng)高溫?zé)Y(jié)獲得最終產(chǎn)品。

該方法有以下優(yōu)點(diǎn)：①通過調(diào)整工藝條件，可生產(chǎn)出不同形狀、粒度的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品；②反應(yīng)條件溫和，對環(huán)境友好，無毒無污染；③設(shè)備要求相對較低，成本相對較低，經(jīng)濟(jì)吸引力較大。

然而，很難控制產(chǎn)品的純度，因?yàn)樵趯⒔饘黉X塊和條用金屬刀加工成金屬鋁箔（粉末）的過程中，會(huì)混合金屬雜質(zhì)。雖然金屬刀是合金，但仍有鐵和其他金屬磨到水中，與鋁粉一起水解，如氫氧化鋁、氫氧化鐵、氫氧化鎳、氫氧化鋯等。這些氫氧化物是無機(jī)的，不能過濾和去除，也不能分離膜蒸餾，因此這些產(chǎn)品的純度難以達(dá)到m.yifujujia.com(真正的5N)。這就從源頭上決定了國內(nèi)生產(chǎn)的高純氧化鋁不具備與國外同等的能力5N氧化鋁競爭實(shí)力。

(2)生產(chǎn)設(shè)備

由于國內(nèi)高純氧化鋁市場啟動(dòng)較晚，機(jī)械鑄造行業(yè)落后，國內(nèi)市場暫時(shí)無法向高純氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)提供完整的配套設(shè)備和設(shè)施。

參考文獻(xiàn)：

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