CN105347378A - 一种氧化铝粉体的制备方法和氧化铝粉体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧化铝粉体的制备方法,包括:纯度不低于99.99%的金属铝熔化后得到的熔融铝雾化喷射到纯水中,由于雾化的熔融铝液滴具有高能量高活性,与纯水接触的瞬间发生化学反应生成氢氧化铝,然后在100℃左右陈化2h,再经过过滤、干燥、煅烧、气流粉碎获得应用于荧光粉的高纯超细氧化铝粉体。本发明还相应的公开了利用该方法制备获得的氧化铝粉体。该方法工艺简单、成本低廉、绿色环保,产品粒度分布集中,适用作荧光粉基质材料。
Description
技术领域
本发明属于无机材料制备领域,具体涉及一种氧化铝粉体的制备方法和氧化铝粉体。
背景技术
近年来,随着我国节能照明技术的逐渐成熟,节能灯应用逐渐多起来,市场前景广阔。荧光粉是节能灯中最为关键的发光材料,市场需求量大。
高纯氧化铝在荧光粉中的作用有两方面,一方面高纯氧化铝是制备铝酸盐系荧光粉的主要原材料之一,另一方面与荧光粉混合涂覆于灯管上,可以起到反射透过荧光粉层的紫外光,使其继续激发荧光粉,提高了荧光灯的发光效率;为汞扩散的阻挡层,可将汞的用量降到最低限度,能够延长灯的使用寿命;作为粘结剂能够提高荧光粉和玻璃管之间的粘结强度,使荧光粉不脱落。
发明内容
为了克服现有技术中制备氧化铝粉体存在的缺陷,本发明提供了一种应用于荧光粉的高纯超细氧化铝粉体的制备方法,并公开了依据相应的制备方法制备获得了氧化铝粉体。
本发明提供的氧化铝粉体的制备方法,包括:
原料铝熔化后得到的熔融态铝雾化后喷射到水中生成氢氧化铝,再经过陈化、过滤、干燥、煅烧、气流粉碎获得氧化铝粉体,所述雾化使用的气体为惰性气体或氮气。
优选的,所述原料铝的纯度不低于99.99%。
优选的,所述熔融铝的温度不低于800摄氏度。
优选的,所述水的温度为90-100摄氏度。
优选的,所述熔融铝在雾化后被粉碎至粒度大小为2~10um的微粒。
优选的,所述陈化为在反应结束后80~100℃温度下陈化2~3h。
更优选的,所述陈化的温度为100摄氏度。
优选的,所述干燥为将过滤得到的滤饼在100~150℃进行真空干燥得到氢氧化铝粉末。
优选的,所述煅烧的温度为1150-1200℃,煅烧时间为120~180min。
优选的,所述气流粉碎采用的是流化床式气流粉碎分级。
本发明还提供了依据上述方法制备获得的氧化铝粉体。
优选的,所述氧化铝粉体纯度不低于99.99%,粒度D50≤2.0μm,D100≤8.0μm,比表面积为2~6㎡/g。
本发明所述的方法具有以下优点:
1、以纯度不低于99.99%的废电子铝箔和纯水为原料,具有生产成本低、绿色环保、安全可靠的优点;
2、工艺流程短、操作简单;
3、产品粒度分布窄而集中,适用于荧光粉应用要求。
具体实施方式
本发明依据如下的方法制备活性氧化铝粉。
1)先将纯度不低于99.99%的废电子铝箔在不低于800℃下熔化;
2)将熔融态的铝雾化得到小液滴;
3)熔融态的铝雾化成小液滴的同时,瞬间喷射到纯水中,与纯水发生化学反应生成氢氧化铝;
4)在80~100℃温度下陈化2h,使反应完全;
5)对氢氧化铝混合物采用过滤进行固液分离得到滤饼,滤液加以回收利用;
6)将步骤5)所得滤饼在100~150℃进行真空干燥得到氢氧化铝粉末;
7)将步骤6)所得氢氧化铝粉末装在坩埚中置于高温电炉中于1150~1200℃下煅烧120-180min得到高纯氧化铝粉;
8)将步骤7)所得高纯氧化铝粉经流化床式气流粉碎机粉碎分级得到目标产物,即为应用于荧光粉的高纯超细氧化铝粉体。
实施例1:
将100kg纯度为99.99%的废电子铝箔放于中频感应炉中在800℃下全部熔化,然后在高压下经过雾化器雾化成极小液滴,并同时直接喷射到纯水中;雾化的极小液滴在水的冷却水作用下瞬间变成极小的颗粒,具有很高的活性,并与纯水发生化学反应,生成氢氧化铝的同时释放氢气;然后将氢氧化铝混合物经过离心机过滤得到氢氧化铝滤饼,滤液加以回收再利用;接着,将氢氧化铝滤饼在真空烘箱中于100℃下烘干得到氢氧化铝干粉;然后,将氢氧化铝干粉装在刚玉坩埚中,在高温电炉中于1150℃下煅烧3h获得高纯的α-氧化铝粉体;最后,将高纯氧化铝粉体在流化床式气流粉碎机下粉碎分级得到目标产品,即应用于荧光粉的高纯超细氧化铝,其纯度为99.99%,粒度D50为1.340μm,比表面积为3.56㎡/g。
实施例2:
将200kg纯度为99.995%的废电子铝箔放于中频感应炉中在1000℃下全部熔化,然后在高压下经过雾化器雾化成极小液滴,并同时直接喷射到纯水中;雾化的极小液滴在水的冷却水作用下瞬间变成极小的颗粒,具有很高的活性,并与纯水发生化学反应,生成氢氧化铝的同时释放氢气;然后将氢氧化铝混合物经过离心机过滤得到氢氧化铝滤饼,滤液加以回收再利用;接着,将氢氧化铝滤饼在真空烘箱中于150℃下烘干得到氢氧化铝干粉;然后,将氢氧化铝干粉装在刚玉坩埚中,在高温电炉中于1200℃下煅烧165min获得高纯的α-氧化铝粉体;最后,将高纯氧化铝粉体在流化床式气流粉碎机下粉碎分级得到目标产品,即应用于荧光粉的高纯超细氧化铝,其纯度为99.992%,粒度D50为1.650μm,比表面积为4.05㎡/g。
实施例3:
将200kg纯度为99.992%的废电子铝箔放于中频感应炉中在900℃下全部熔化,然后在高压下经过雾化器雾化成极小液滴,并同时直接喷射到纯水中;雾化的极小液滴在水的冷却水作用下瞬间变成极小的颗粒,具有很高的活性,并与纯水发生化学反应,生成氢氧化铝的同时释放氢气;然后将氢氧化铝混合物经过离心机过滤得到氢氧化铝滤饼,滤液加以回收再利用;接着,将氢氧化铝滤饼在真空烘箱中于150℃下烘干得到氢氧化铝干粉;然后,将氢氧化铝干粉装在刚玉坩埚中,在高温电炉中于1200℃下煅烧120min获得高纯的α-氧化铝粉体;最后,将高纯氧化铝粉体在流化床式气流粉碎机下粉碎分级得到目标产品,即应用于荧光粉的高纯超细氧化铝,其纯度为99.99%,粒度D50为1.785μm,比表面积为3.468㎡/g。
实施例4:
将100kg纯度为99.996%的废电子铝箔放于中频感应炉中在1100℃下全部熔化,然后在高压下经过雾化器雾化成极小液滴,并同时直接喷射到纯水中;雾化的极小液滴在水的冷却水作用下瞬间变成极小的颗粒,具有很高的活性,并与纯水发生化学反应,生成氢氧化铝的同时释放氢气;然后将氢氧化铝混合物经过离心机过滤得到氢氧化铝滤饼,滤液加以回收再利用;接着,将氢氧化铝滤饼在真空烘箱中于130℃下烘干得到氢氧化铝干粉;然后,将氢氧化铝干粉装在刚玉坩埚中,在高温电炉中于1180℃下煅烧180min获得高纯的α-氧化铝粉体;最后,将高纯氧化铝粉体在流化床式气流粉碎机下粉碎分级得到目标产品,即应用于荧光粉的高纯超细氧化铝,其纯度为99.993%,粒度D50为1.359μm,比表面积为3.632㎡/g。
Claims (10)
1.一种氧化铝粉体的制备方法,包括:
纯度不低于99.99%的金属铝熔化后得到的熔融铝雾化喷射到纯水中得到氢氧化铝,再经过陈化、过滤、干燥、煅烧、气流粉碎获得氧化铝粉体,所述雾化使用的气体为惰性气体或氮气。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述原料铝的纯度不低于99.99%。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述熔融铝的温度不低于800摄氏度。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述熔融铝在雾化后被粉碎至粒度大小为2~10um的微粒。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述陈化为在反应结束后80~100温度下陈化2~3h。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述干燥温度为100~150℃。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述煅烧的温度为1150~1200℃,煅烧时间为120~180min。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述气流粉碎采用的是流化床式气流粉碎分级。
9.由权利要求1~7任一方法制备获得的氧化铝粉体。
10.根据权利要求8所述的氧化铝粉体,其特征在于,所述氧化铝粉体纯度不低于99.99%,粒度D50≤2.0μm,D100≤8.0μm,比表面积为2~6㎡/g。
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