CN102020302A - 一种降低氢氧化铝中钠含量的方法 - Google Patents
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Abstract
一种降低氢氧化铝中钠含量的方法，涉及一种用作阻燃剂或煅烧低钠氧化铝的原料的低钠氢氧化铝(Na2O＜0.1%)的制备方法。其特征在于其过程是将氢氧化铝用纯水浆化后，进行水热处理，再经过滤、洗涤和干燥得到低钠氢氧化铝粉体。本发明的方法，保以将拜耳工艺或烧结工艺制备的氢氧化铝进行水热处理，使氢氧化铝中的附碱及晶格碱溶解到水中，再经液固分离和洗涤、干燥等工序得到低钠的氢氧化铝粉体，这种粉体可用作阻燃剂或煅烧低钠氧化铝的原料。本发明方法具有工艺简单、易于产业化等优点，可有效地改进氢氧化铝阻燃剂的使用性能，并可用作煅烧低钠α-氧化铝的原料。
Description
技术领域
一种降低氢氧化铝中钠含量的方法，涉及一种用作阻燃剂或煅烧低钠氧化铝的原料的低钠氢氧化铝（Na2O＜0.1%）的制备方法。
背景技术
目前，用作阻燃剂及生产氧化铝原料的氢氧化铝主要采用碱法工艺生产，Na2O是氢氧化铝中危害最大的杂质之一。氢氧化铝中的Na2O杂质不仅影响人造大理石制品的色调，而且对制品的电绝缘性能也有不利影响。Na2O含量还影响氢氧化铝的热稳定性，如Na2O含量为0.3%时氢氧化铝的脱水温度为210℃，而Na2O含量为0.1%时脱水温度为255℃。另外，在煅烧过程中氢氧化铝中的Na2O能够反应形成β-Al2O3等杂质，降低煅烧氧化铝中α-Al2O3的相含量。含Na2O高的氢氧化铝，经煅烧获得的Al2O3原始晶粒较大、比表面积小、晶形不规则。在制作耐温耐压绝缘器件、高频瓷、集成电路陶瓷基片、电阻瓷件、高速切削陶瓷刀具、钠灯管时，均要求严格控制氧化铝中杂质Na2O的含量。
氢氧化铝中的Na2O以吸附碱、晶间碱和结晶碱的形式存在，通过强化洗涤等措施只能有限地降低Na2O杂质含量。采用醇铝盐水解法、高纯铝火花放电法、溶胶凝胶法等工艺虽然可以制取低钠的氢氧化铝产品，但存在原料成本高、工艺复杂和生产成本高等问题。另外，以碱含量较高（0.3%左右）的冶金级氢氧化铝为原料，通过低温焙烧后酸洗脱钠工艺以及在高温煅烧时加氟化铝、氯化铵等助剂制取低钠氧化铝存在环境污染、原晶易长大等问题，影响产品的使用性能。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效降低钠含量，避免环境污染和原晶易长大问题，有效提高氢氧化铝阻燃剂的应用性能的降低氢氧化铝中钠含量的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种降低氢氧化铝中钠含量的方法，其特征在于其过程是将氢氧化铝用纯水浆化后，进行水热处理，再经过滤、洗涤和干燥得到低钠氢氧化铝粉体。
本发明的一种降低氢氧化铝中钠含量的方法，其特征在于所述的将氢氧化铝用纯水浆化过程加入酸或硝酸铝。
本发明的一种降低氢氧化铝中钠含量的方法，其特征在于所述的将氢氧化铝用纯水浆化过程加入的酸为硫酸、盐酸、硝酸、冰醋酸、柠檬酸或硝酸铝，加入酸后的pH值为小于7、大于3。
本发明的一种降低氢氧化铝中钠含量的方法，其特征在于将氢氧化铝用纯水浆化时的浆体的固含为10～500g/L。
本发明的一种降低氢氧化铝中钠含量的方法，其特征在于进行水热处理过程进行搅拌，搅拌速度为50～300RPM。
本发明的一种降低氢氧化铝中钠含量的方法，其特征在于进行水热处理过程时水热处理的温度为110～180℃，水热处理时间为0.5～12小时。
本发明的一种降低氢氧化铝中钠含量的方法，其特征在于其过滤、洗涤和干燥过程是将处理后的氢氧化铝浆体采用板框过滤机或真空带式过滤机等设备进行液固分离并用热纯水洗涤滤饼至洗液呈中性，再在85～180℃的温度下进行干燥，经进一步打散后得到低钠氢氧化铝粉体。
本发明的一种降低氢氧化铝中钠含量的方法，采用水热法对氢氧化铝进行处理。处理过程以水溶液作为反应介质，通过对反应容器加热，为反应体系创造一个高温、高压的反应环境，可有效地加快传质过程，促进反应的进行。氢氧化铝在适当的水热条件下,可以加快氧化钠杂质在晶格间的移动，从而有效地脱除晶间碱和附碱,制备出低钠的氢氧化铝产品。
本发明的方法，将拜耳工艺或烧结工艺制备的氢氧化铝进行水热处理，使氢氧化铝中的附碱及晶格碱溶解到水中，再经液固分离和洗涤、干燥等工序得到低钠的氢氧化铝粉体，这种粉体可用作阻燃剂或煅烧低钠氧化铝的原料。本发明方法具有工艺简单、易于产业化等优点，可有效地改进氢氧化铝阻燃剂的使用性能，并可用作煅烧低钠α-氧化铝的原料。
具体实施方式
一种降低氢氧化铝中钠含量的方法，将碱法生产的氢氧化铝与纯水配成固含量为10～500g/L的浆体，之后将浆体移入到带有搅拌装置的水热反应釜中，为更有效地降低氢氧化铝中杂质氧化钠的含量，可在氢氧化铝水基浆体中加入适量的硫酸、盐酸、硝酸、冰醋酸、柠檬酸或硝酸铝等酸性物质中的一种或二种及以上来调节浆体的pH值，使浆体呈弱酸性，为了防止设备被酸腐蚀，浆体的pH值应大于3。为了防止氢氧化铝在水基浆体中分层，可采用机械搅拌防止氢氧化铝下沉，搅拌速度为50～300RPM。采用电加热、蒸汽加热或熔盐加热等方式加热水热反应釜，使氢氧化铝水基浆体在110～180℃的温度下进行水热处理，水热处理时间一般为0.5～12小时。水热处理结束后，将处理后的氢氧化铝浆体进行过滤并用热纯水洗涤滤饼至洗液为中性，之后在85～180℃的温度下进行干燥，经进一步打散后得到合格的低钠氢氧化铝粉体。
实施例1
将碱法生产的氢氧化铝（平均粒径66μm）与纯水配成固含量为400g/L的浆体，将浆体移入到带有搅拌装置的水热反应釜中，在氢氧化铝水基浆体中加入适量的硝酸铝来调节浆体的pH值，调整浆体pH值为3～5。机械搅拌速度为100RPM。采用电加热使水热反应釜升温，使氢氧化铝水基浆体在140℃的温度下进行水热处理，水热处理时间8小时。水热处理结束后，使反应釜自然降温到90℃以下，将处理后的氢氧化铝浆体使用板框过滤机进行压滤，并用热纯水洗涤滤饼三次，之后在180℃的温度下对滤饼进行干燥，打散后得到合格的氢氧化铝粉体，氢氧化铝粉体中氧化钠含量为0.069%。
实施例2
将碱法生产的氢氧化铝（平均粒径8μm）与纯水配成固含量为200g/L的浆体，将浆体移入到带有搅拌装置的水热反应釜中，在氢氧化铝水基浆体中加入适量的冰醋酸调节浆体的pH值，调整浆体pH值约为3。机械搅拌速度为50RPM。采用电加热使水热反应釜升温，将氢氧化铝水基浆体在180℃的温度下进行水热处理，水热处理时间2小时。水热处理结束后，使反应釜自然降温到90℃以下，将处理后的氢氧化铝浆体采用板框过滤机进行过滤，并用热纯水洗涤滤饼三次，之后在160℃的温度下进行干燥，打散后得到合格的氢氧化铝粉体，氢氧化铝粉体中氧化钠含量为0.083%。
实施例3
将碱法生产的氢氧化铝（平均粒径1.5μm）与纯水配成固含量为150g/L的浆体，将浆体移入到带有搅拌装置的水热反应釜中，在氢氧化铝水基浆体中加入一定量的硝酸调节浆体的pH值，调整浆体pH值为4。机械搅拌速度为150RPM。采用电加热使水热反应釜升温，使氢氧化铝水基浆体在120℃的温度下进行水热处理，水热处理时间10小时。水热处理结束后，使反应釜自然降温到90℃以下，将处理后的氢氧化铝浆体采用板框过滤机进行过滤，并用热纯水洗涤滤饼三次，之后在100℃的温度下进行干燥，打散后得到合格的氢氧化铝粉体，氢氧化铝粉体中氧化钠含量为0.071%。
实施例4
将碱法生产的氢氧化铝（平均粒径66μm）与纯水配成固含量为500g/L的浆体，将浆体移入到带有搅拌装置的水热反应釜中，机械搅拌速度为180RPM。采用电加热使水热反应釜升温，使氢氧化铝水基浆体在160℃的温度下进行水热处理，水热处理时间6小时。水热处理结束后，使反应釜自然降温到90℃以下，之后处理后的氢氧化铝浆体采用板框过滤机进行过滤，并用热纯水洗涤滤饼三次，之后在100℃的温度下进行干燥，打散后得到合格的氢氧化铝粉体，氢氧化铝粉体中氧化钠含量为0.091%。
Claims (7)
1.一种降低氢氧化铝中钠含量的方法，其特征在于其过程是将氢氧化铝用纯水浆化后，进行水热处理，再经过滤、洗涤和干燥得到低钠氢氧化铝粉体。
2.根据权利要求1所述的一种降低氢氧化铝中钠含量的方法，其特征在于所述的将氢氧化铝用纯水浆化过程加入酸或硝酸铝。
3. 根据权利要求1所述的一种降低氢氧化铝中钠含量的方法，其特征在于所述的将氢氧化铝用纯水浆化过程加入的酸为硫酸、盐酸、硝酸、冰醋酸、柠檬酸，加入酸或硝酸铝后的pH值为小于7、大于3。
4. 根据权利要求1所述的一种降低氢氧化铝中钠含量的方法，其特征在于将氢氧化铝用纯水浆化时的浆体的固含为10～500g/L。
5.根据权利要求1所述的一种降低氢氧化铝中钠含量的方法，其特征在于进行加热处理过程进行搅拌，搅拌速度为50～300RPM。
6.根据权利要求1所述的一种降低氢氧化铝中钠含量的方法，其特征在于进行水热处理过程时的水热处理的温度为110～180℃，水热处理时间为0.5～12小时。
7.根据权利要求1所述的一种降低氢氧化铝中钠含量的方法，其特征在于其过滤、洗涤和干燥过程是将处理后的氢氧化铝浆体采用板框过滤机或真空带式过滤机液设备进行液固分离并用热纯水洗涤滤饼至洗液呈中性，再在85～180℃的温度下进行干燥，经进一步打散后得到低钠氢氧化铝粉体。
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