CN103833057A - 一种高纯氧化铝的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种高纯氧化铝的生产方法，将烧结法生产氧化铝工艺中的氢氧化铝溶制成铝酸钠溶液，进行除杂处理，然后添加晶种进行种子碳酸化分解制取高纯氢氧化铝，在高纯氢氧化铝中添加除钠剂后进行水热合成获取高纯度的一水软铝石，一水软铝石经过洗涤、焙烧制得高纯度氧化铝；在生产过程中，在进行除杂处理后增加一个铝酸钠溶液的二次除杂流程，所述的二次除杂流程为采用树脂吸附。本发明是对原碳化法生产高纯氧化铝粉体生产方法的改进，将原碳化法工艺难以去除的金属元素镓除掉，高纯氧化铝的纯度达到99.996%以，其简单易行，成本低，无环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳化法生产高纯氧化铝的方法，为氧化铝精制技术领域。
背景技术
高纯氧化铝主要用于荧光材料、高压钠灯管、宝石、特种氧化铝陶瓷等，其纯度一般大于99.99%。目前植被高纯氧化铝粉体的方法主要有：硫酸铝铵法、碳酸铝铵法、醇铝水解法、碳化法等。在上述几种方法中，唯有碳化法生产成本低且无环境污染。
专利号为ZL200410023998.3的碳化法生产工艺，公开了高纯氧化铝的生产方法，它是将烧结法生产氧化铝工艺中的氢氧化铝溶制成铝酸钠溶液，进行除杂处理，然后添加晶种进行种子碳酸化分解制取高纯氢氧化铝，在高纯氢氧化铝中添加除钠剂后进行水热合成获取高纯度的一水软铝石，一水软铝石经过洗涤、焙烧制得高纯度氧化铝。其缺陷在于，与铝在同一主族的金属元素镓由于性质与铝相近而难以去除，当前用该工艺生产的高纯氧化铝粉金属镓的含量一般在10-20ppm，严重影响了高纯氧化铝的质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种工艺简单易行、成本低、无环境污染的高纯氧化铝的生产方法，增加了除镓工艺，可将原碳化法工艺难以去除的金属元素镓除掉，大大提高产品的纯度。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种高纯氧化铝的生产方法，将烧结法生产氧化铝工艺中的氢氧化铝溶制成铝酸钠溶液，进行除杂处理，然后添加晶种进行种子碳酸化分解制取高纯氢氧化铝，在高纯氢氧化铝中添加除钠剂后进行水热合成获取高纯度的一水软铝石，一水软铝石经过洗涤、焙烧制得高纯度氧化铝；其特点是：在生产过程中，在进行除杂处理后增加一个铝酸钠溶液的二次除杂流程，所述的二次除杂流程为采用树脂吸附。
本发明所述的高纯氧化铝的生产方法中，进一步优选的技术方案如下：
1．所述的树脂优选为离子交换树脂；进一步优选型号为ES～346离子交换树脂。
2．采用树脂吸附时，树脂量优选为铝酸钠溶液体积的5%~20%，处理温度为20~50℃、吸附时间2~6小时。
3．采用树脂吸附时，树脂量进一步优选为铝酸钠溶液体积的10%~15%，处理温度为25~30℃。
4．采用树脂吸附后，铝酸钠溶液的浓度为：Na2O=70~190 g/l，Al2O3= 80~200 g/l。
本发明方法是对专利号为ZL200410023998.3的中国公开文献所公开的技术的一种改进，是将氢氧化铝溶制的铝酸钠溶液进行常规除杂后，再用树脂进行深度吸附除杂，将铝酸钠溶液中的镓元素彻底根除，然后再按碳化法工艺进行高纯氧化铝的生产。吸附镓后的树脂用解析剂解析后可重复使用。
与现有技术相比，本发明方法工艺简单易行，成本低，无环境污染，所增加的除镓工艺操作简单方便，可将原碳化法工艺难以去除的金属元素镓除掉，大大提高产品的纯度，制得的高纯氧化铝的纯度达到99.996%以上。
具体实施方式
实施例1，一种高纯氧化铝的生产方法，将烧结法生产氧化铝工艺中的氢氧化铝溶制成铝酸钠溶液，进行除杂处理，然后添加晶种进行种子碳酸化分解制取高纯氢氧化铝，在高纯氢氧化铝中添加除钠剂后进行水热合成获取高纯度的一水软铝石，一水软铝石经过洗涤、焙烧制得高纯度氧化铝；在生产过程中，在进行除杂处理后增加一个铝酸钠溶液的二次除杂流程，所述的二次除杂流程为采用树脂吸附。
实施例2，实施例1所述的生产方法中：所述的树脂为离子交换树脂。
实施例3，实施例1所述的生产方法中：所述的树脂为ES～346离子交换树脂。
实施例4，实施例1或2或3所述的生产方法中：采用树脂吸附时，树脂量为铝酸钠溶液体积的10%，处理温度为25℃、吸附时间3小时。
实施例5，实施例1或2或3所述的生产方法中：采用树脂吸附时，树脂量为铝酸钠溶液体积的5%，处理温度为20℃、吸附时间2小时。
实施例6，实施例1或2或3所述的生产方法中：采用树脂吸附时，树脂量为铝酸钠溶液体积的20%，处理温度为50℃、吸附时间6小时。
实施例7，实施例1或2或3所述的生产方法中：采用树脂吸附时，树脂量为铝酸钠溶液体积的15%，处理温度为30℃、吸附时间4小时。
实施例8，实施例1-7任何一项所述的生产方法中：采用树脂吸附后，铝酸钠溶液的浓度为：Na2O=70~190 g/l，Al2O3= 80~200 g/l。
实施例9，一种高纯氧化铝的生产方法实验一：取1000g氢氧化铝加32%的烧碱2000ml，加热至沸腾，溶清过滤，加水稀释1倍后添加50 g氢氧化铝作为除杂剂，搅拌45分钟后过滤，滤液加入离子交换树脂200ml，温度30℃,搅拌2小时后过滤，滤液按碳化法工艺制得高纯氧化铝，其纯度为99.996%，其中镓元素含量1ppm。
实施例10，一种高纯氧化铝的生产方法实验二：取1000g氢氧化铝加32%的烧碱2000ml，加热至沸腾，溶清过滤，加水稀释1倍后添加50 g氢氧化铝作为除杂剂，搅拌45分钟后过滤，滤液加入离子交换树脂400ml，温度30℃,搅拌2小时后过滤，滤液按碳化法工艺制得高纯氧化铝，其纯度为99.996%，其中镓元素含量1ppm。
实施例11，一种高纯氧化铝的生产方法实验三：取1000g氢氧化铝加32%的烧碱2000ml，加热至沸腾，溶清过滤，加水稀释1倍后添加50 g氢氧化铝作为除杂剂，搅拌45分钟后过滤，滤液加入离子交换树脂400ml，温度45℃,搅拌4小时后过滤，滤液按碳化法工艺制得高纯氧化铝，其纯度为99.996%，其中镓元素含量1ppm。
实施例12，一种高纯氧化铝的生产方法实验四：取1000g氢氧化铝加32%的烧碱2000ml，加热至沸腾，溶清过滤，加水稀释1倍后添加50 g氢氧化铝作为除杂剂，搅拌45分钟后过滤，滤液加入离子交换树脂600ml，温度50℃,搅拌6小时后过滤，滤液按碳化法工艺制得高纯氧化铝，其纯度为99.996%，其中镓元素含量1ppm。
Claims (6)
1.一种高纯氧化铝的生产方法，将烧结法生产氧化铝工艺中的氢氧化铝溶制成铝酸钠溶液，进行除杂处理，然后添加晶种进行种子碳酸化分解制取高纯氢氧化铝，在高纯氢氧化铝中添加除钠剂后进行水热合成获取高纯度的一水软铝石，一水软铝石经过洗涤、焙烧制得高纯度氧化铝；其特征在于：在生产过程中，在进行除杂处理后增加一个铝酸钠溶液的二次除杂流程，所述的二次除杂流程为采用树脂吸附。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述的树脂为离子交换树脂。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述的树脂为ES～346离子交换树脂。
4.根据权利要求1或2或3所述的生产方法，其特征在于：采用树脂吸附时，树脂量为铝酸钠溶液体积的5%~20%，处理温度为20~50℃、吸附时间2~6小时。
5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于：采用树脂吸附时，树脂量为铝酸钠溶液体积的10%~15%，处理温度为25~30℃。
6.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于：采用树脂吸附后，铝酸钠溶液的浓度为：Na2O=70~190 g/l，Al2O3= 80~200 g/l。
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