CN105347378A - 一种氧化铝粉体的制备方法和氧化铝粉体 - Google Patents

一种氧化铝粉体的制备方法和氧化铝粉体 Download PDF

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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

一种氧化铝粉体的制备方法和氧化铝粉体
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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