CN103357358A - 一种用于化工粘结剂的铝溶胶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于化工粘结剂的铝溶胶的制备方法,用工业盐酸、纯度为99%以上铝锭和水制备铝溶胶,加入铝锭、盐酸、水的质量比为:10w%-40w%、15w%-35w%、40w%-60w%,反应温度为85-95℃,制备的铝溶胶,其铝的含量为10%-15%,氯的含量为7%-15%,铝氯比为1.33-2.3,氧化铝含量为20-28%,PH为2.6-3.8,密度为1.2-1.6g/cm3,不仅提高了Al/Cl比,也减少了铝溶胶中其他金属杂质的含量。另外盐酸的加入是通过流量计控制的,不仅控制了整个反应的速率,而且也控制了整个过程反应在较为稳定的PH下进行,降低了对设备的腐蚀性。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝溶胶的制备方法,具体的说适用于化工中所用粘结剂的制备方法。
背景技术
铝溶胶是带电荷的水合氧化铝胶粒分散在水中的胶体溶液,它被广泛应用于石油化工表面活性剂、催化剂、硅酸铝纤维和陶瓷等耐高温材料的成型粘结剂。目前生产铝溶胶的方法主要是铝屑投入盐酸中,提供铝溶胶中的铝源,在70℃-125℃下,搅拌18-24小时制的,这种制备方法制备周期长,铝氯比低(0.8-1.3)腐蚀性强,PH值为2-3,且反应剧烈,反应速度不易控制,放出大量氢气,不容易控制,因此在雷雨天气无法生产。上述过程中铝屑是用爆铝机将纯度为99%的铝锭破碎成直径为1-3mm的铝屑获得的,其过程时间长,危险性高,对人体危害大。在使用过程中,遇热放出强腐蚀性的HCl气体,大大限制了其适用范围。
魏祥等人详细的介绍了聚合氯化铝的水溶液与金属铝充分接触,制成铝含量为5-13w%,铝氯比0.6-2的铝溶胶,该方法不使用盐酸,腐蚀性小,操作安全,其缺点是聚合氯化铝中杂质铁离子含量高,影响催化剂的活性,甚至使催化剂失去活性,反应中铝含量过量,通过过滤去除过量的铝屑,加大了工作复杂性。去除铁离子的方法繁琐,不易实现。
以氯化铝为原料制备的铝溶胶理化特性最好,但容易引入有毒害作用的氯离子;以氧化铝粉和氢氧化铝为原料制备的铝溶胶稳定性和粘结强度小,不能满足金属载体催化剂涂层的制备要求;拟薄水铝石制备铝溶胶,原料易得,价格低廉,但制的的铝溶胶稳定性不好,经过一段时间会出现分层现象。
发明内容
一种用于化工粘结剂的铝溶胶的制备方法,用工业盐酸、纯度为99%以上铝锭和水制备铝溶胶,依次加入铝锭、水、盐酸、水、盐酸,加入铝锭、盐酸、水的质量比为:10w%-40w%、15w%-35w%、40w%-60w%,反应温度为85-95℃,制备的铝溶胶,其铝的含量为10%-15%,氯的含量为7%-15%,铝氯比为1.33-2.3,氧化铝含量为20-28%,PH为2.6-3.8,密度为1.2-1.6g/cm3;
反应温度可通过100℃的水蒸气加热水方式;
在反应过程中加入了颗粒状和粉末状消泡剂;
进一步在反应过程中加入颗粒状消泡剂的量为0.005%-0.02%,粉末状消泡剂的量为0.006%-0.03%;
可通过用离心泵将液相回流的方式,将反应液充分混合起到搅拌作用,同时降低反应釜中不同方向的温度梯度。
本发明制备过程中铝始终过量,不仅提高了Al/Cl比,也减少了铝溶胶中其他金属杂质的含量。另外盐酸的加入是通过流量计控制的,不仅控制了整个反应的速率,而且也控制了整个过程反应在较为稳定的PH下进行,降低了对设备的腐蚀性。
具体实施方式
取99.9%的铝锭10g,加入30ml水,然后加入15%的盐酸20ml(用工业盐酸稀释),0.01g颗粒消泡剂,0.015g粉末状消泡剂,加热至90℃,搅拌反应1小时候后,加入8%的盐酸(用工业盐酸稀释)50ml,在90℃下搅拌反应6小时后,测反应液的PH值和密度,当PH在3.2-4之间,密度在1.25g/cm3-1.45g/cm3时,停止搅拌和加热,经测试Cl含量8.6%,Al含量13%,Al/Cl比1.99,Al2O3为24.56%。
Claims (7)
1.一种用于化工粘结剂的铝溶胶的制备方法,其特征在于用工业盐酸(约30w%)、纯度为99%以上铝锭和水制备铝溶胶,加入铝锭、盐酸、水的质量比为:10w%-40w%、15w%-35w%、40w%-60w%,反应温度为85-95℃,制备的铝溶胶,其铝的含量为10%-15%,氯的含量为7%-15%,铝氯比为1.33-2.3,氧化铝含量为20-28%,PH为2.6-3.8,密度为1.2-1.6g/cm3。
2.根据权利要求1所述化工粘结剂的铝溶胶的制备方法,其特征在于反应温度可通过100℃的水蒸气加热水方式。
3.根据权利要求1所述化工粘结剂的铝溶胶的制备方法,其特征在于在反应过程中加入了颗粒状和粉末状消泡剂。
4.根据权利要求3所述化工粘结剂的铝溶胶的制备方法,其特征在于在反应过程中加入0.005%-0.02%的颗粒状消泡剂,0.006%-0.03%的粉末状消泡剂。
5.根据权利要求1所述化工粘结剂的铝溶胶的制备方法,其特征在于可通过用离心泵将液相以回流的方式,将反应液充分混合,起到搅拌作用,同时降低反应釜中不同方向的温度梯度。
6.根据权利要求1所述,反应物加入顺序为铝锭、水、盐酸、水、盐酸。
7.根据权利要求6所述,铝锭、水、盐酸、水、盐酸的质量比为1~2∶3~5∶0.8~1.15∶3~4∶0.9~1.3。
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