CN105345018A

CN105345018A - 一种微米级活性铝粉的制备方法和铝粉

Info

Publication number: CN105345018A
Application number: CN201510656706.8A
Authority: CN
Inventors: 范秀丽; 刘江华; 刘冠华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-10-13
Filing date: 2015-10-13
Publication date: 2016-02-24

Abstract

本发明公开了一种微米级活性铝粉的制备方法，该方法包括将纯度≥99.99％的金属铝加热熔化成液态铝，然后在保护气保护下雾化成小液滴，同时采用水冷却，液态金属铝液滴在冷却作用下瞬间变成固态小颗粒，收集便得到铝粉。本发明还提供了该方法制备的铝粉，其粒度为5～20μm，含氧量低，活性高，可直接用于与纯水反应合成制备氢氧化铝。

Description

一种微米级活性铝粉的制备方法和铝粉

技术领域

本发明属于活性金属粉体制备技术领域，特别涉及一种微米级活性铝粉的制备方法和铝粉，该方法制备的铝粉可直接用于氢氧化铝的合成。

背景技术

铝水直接水解法高纯氧化铝工艺方法以高纯铝和纯水为原料制备高纯氧化铝，具有绿色环保、成本低廉等优点。但是要保证铝和纯水能够较快地顺利发生反应，铝必须有较高的活性。

铝水直接水解反应若用铝片，因活性低反应不能顺利完全进行；而采用铝粉就可以保证反应顺利进行且很完全。目前，市场上销售的铝粉为干粉，由于其在制备、包装过程中易造成表面被氧化而降低铝粉活性，不适用于铝水直接水解法高纯氧化铝生产。因此，急需研发一种高活性、低含氧量的铝粉制备方法，以适应铝水直接水解法高纯氧化铝制备工艺要求。

专利文献CN103223492A公开了一种超细高活性铝粉的制备工艺，该工艺包括以下步骤：1)熔化：铝锭在熔铝炉内熔化后，储存于熔铝炉内的保温区内，保温区的铝液温度保持在760℃～840℃之间；2)雾化：将熔铝炉内保温区的铝液通过铝液输送管输送到雾化室内，铝液通过安装在雾化室内的气体雾化喷嘴进行雾化造粒，形成微米级铝粉；其中气体雾化喷嘴的气体为以惰性气体为主的混合气体；3)分级：雾化室中的铝粉通过气力输送进入分级器进行分级处理，得不同粒径的铝粉成品，但是该方法制备获得的铝粉仍然不能解决铝粉长期保存的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种微米级活性铝粉的制备方法。采用本发明的制备方法所获得的铝粉粒度为5～20μm、含氧量低、活性高，可直接用于氢氧化铝制备。

本发明提供的一种微米级活性铝粉的制备方法，包括：

将金属铝在800～1100℃下加热熔化，然后在保护气保护下雾化成小液滴，同时采用纯水冷却，收集得到铝粉。

优选的，所用金属铝为铝含量≥99.99％的金属铝。

优选的，熔化后的金属铝雾化所需的压力气源为氮气或惰性气体。

优选的，雾化得到的液滴的粒径小于10μm。

优选的，水的电阻率大于10MΩ.cm，温度不高于10摄氏度。

优选的，所述保护气的压力为0.8-2.2MPa。

本发明还提供了利用前述的制备方法制备得到的铝粉。

优选的，所述铝粉粒度为5～20μm。

本发明具有以下优点：

1、工艺操作简单，成本低，得到的铝粉为湿粉，水在制备过程中起到保护作用，制备获得的铝粉适用于铝水体系中制备高纯氧化铝；

2、所得铝粉纯度高、粒度分布窄、含氧量低、活性高，可直接应用于氢氧化铝制备。

具体实施方式

本发明通过如下的方法制备获得铝粉：

1)将纯度≥99.99％的金属铝加热熔化成熔融态铝；

2)在保护气保护下，将熔融态铝雾化成粒径小于10微米的小液滴；

3)雾化所得的小液滴在产生瞬间被冷却水冷却成为固态小颗粒；

4)收集步骤(3)所得固态小颗粒得到含水的铝粉。

实施例1：

先将100kg纯度为99.99％的金属铝加热到800℃使其完全熔化；然后将熔融态铝通过雾化装置并在氮气压力(0.8MPa)及保护作用下，雾化得到小液滴，在雾化过程中不断通入冷却水(水温0摄氏度，电阻率12MΩ.cm)；在小液滴产生的瞬间，被冷却成小颗粒，粒度为D50为12.431μm；最后，将所得铝粉小颗粒收集便得到含水的铝粉。

实施例2：

将200kg纯度为99.995％的金属铝加热到1000℃使其完全熔化；然后将熔融态铝通过雾化装置并在氮气压力(1.0MPa)及保护作用下，雾化得到小液滴，在雾化过程中不断通入冷却水(水温5摄氏度，电阻率15MΩ.cm)；在小液滴产生的瞬间，被冷却成小颗粒，粒度为D50为8.520μm；最后，将所得铝粉小颗粒收集便得到含水的铝粉。

实施例3：

将200kg纯度为99.996％的金属铝加热到1100℃使其完全熔化；然后将熔融态铝通过雾化装置并在氮气压力(2.0MPa，电阻率16MΩ.cm)及保护作用下，雾化得到小液滴，在雾化过程中不断通入冷却水(水温10摄氏度)；在小液滴产生的瞬间，被冷却成小颗粒，粒度为D50为6.237μm；最后，将所得铝粉小颗粒收集便得到含水的铝粉。

实施例4：

将100kg纯度为99.995％的金属铝加热到1000℃使其完全熔化；然后将熔融态铝通过雾化装置并在氩气压力(2.2MPa)及保护作用下，雾化得到小液滴，在雾化过程中不断通入冷却水(水温3摄氏度，电阻率17MΩ.cm)；在小液滴产生的瞬间，被冷却成小颗粒，粒度为D50为5.062μm；最后，将所得铝粉小颗粒收集便得到含水的铝粉。

当然，本发明还可以有多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明的公开做出各种相应的改变和变形，其都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种微米级活性铝粉的制备方法，包括：

将金属铝加热熔化，然后在保护气保护下雾化成小液滴，同时采用纯水冷却，收集得到铝粉。

2.根据权利要求1所述的微米级活性铝粉的制备方法，其特征在于，所用金属铝为铝含量不低于99.99％的金属铝。

3.根据权利要求1所述的一种微米级活性铝粉的制备方法，其特征在于，熔化后的金属铝雾化所需的保护气为氮气或惰性气体。

4.根据权利要求1所述的一种微米级活性铝粉的制备方法，其特征在于，雾化所得液滴的粒径小于10μm。

5.根据权利要求1所述的微米级活性铝粉的制备方法，其特征在于，所述水的电阻率大于10MΩ.cm，温度不高于10摄氏度。

6.根据权利要求1所述的微米级活性铝粉的制备方法，其特征在于，所述保护气的压力为0.8-2.2MPa。

7.根据权利要求1～6任一所述的一种微米级活性铝粉的制备方法制备得到的铝粉。

8.根据权利要求7所述的铝粉，其特征在于，所述铝粉粒度为5～20μm。