CN107337223B - 高纯氧化铝颗粒的水淬法制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高纯氧化铝颗粒的水淬法制备工艺，包括下述步骤：将高纯氧化铝粉压制成型、干燥、烧结制备高密度氧化铝饼料；将所述饼料加热到500‑900℃，保温15‑30min，然后倒入到室温高纯水中冷却；经干燥，破碎，筛分，得到高纯高密度氧化铝颗粒；其中，高纯氧化铝粉纯度≥99.999％；氧化铝饼料纯度≥99.999％，密度≥3.6g/cm3；高纯水的电导率≤0.1S/m；所制备的氧化铝颗粒的纯度≥99.999％，颗粒平均尺寸为3‑15mm，松装密度为1.5g/cm3‑2.0g/cm3。本发明工艺简单，易于操作，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及高纯氧化铝的制备工艺。
背景技术
高纯氧化铝是指纯度大于99.999％的氧化铝，目前广泛采用的高纯氧化铝的制备工艺包括拜耳法，烧结-拜耳联合法，醇铝法等。中国专利CN101808940A公开了一种氧化铝颗粒及其制造方法，用于制备具有相对小的粒度，高孔体积和形成具有适合于多种涂布方法的溶液粘度的稳定分散体能力的氧化铝颗粒及其组合物；CN103204527A公开了一种γ-氧化铝颗粒及其制备方法，用于制备具有较高比表面积，可在参与催化反应时降低催化剂的用量和加快催化反应速率的氧化铝材料；CN06311124A公开了一种氧化铝及其制造工艺，所述工艺可提高氧化铝颗粒的比表面积和吸附速率，进而增加其对含水量较低的物品或过滤介质的干燥效果；CN106512918A公开了一种碱改性氧化铝材料及其制备方法和应用，所制备的氧化铝材料具有高比表面积，特定的孔道结构和表面性质，用于吸附剂。
高纯氧化铝及其制品亦广泛应用于蓝宝石单晶、透明多晶陶瓷、YAG、LED、蓄光材料、发光材料、耐火材料和研磨材料等领域。近年来，随着LED及消费电子产业的飞速发展，市场上蓝宝石单晶的需求量越来越大。不仅要求生产出来的蓝宝石单晶缺陷少，质量高，而且要求生产的蓝宝石尺寸越来越大，不断降低成本，满足市场的不断需求。这样不仅要求氧化铝原料的纯度达到5N(99.999％)标准，对单位体积的填充率也提出了更高的要求。高纯氧化铝颗粒在保证产品纯度要求的同时，要求更大的填充密度，可以轻松的进行规则填充，提高物料的填充率，满足客户的需求。现有的制备方法所制备高纯氧化铝颗粒常存在松装密度小，纯度低的问题，并且氧化铝颗粒成型过程操作复杂，容易引进杂质，从而降低产品品质，并将在很大程度上增加生产成本。
发明内容
鉴于市场需求和现有技术的缺陷，本发明旨在提供一种以5N(纯度大于99.999％)高纯氧化铝粉体为原料水淬法制备高纯氧化铝颗粒的方法。
本发明的技术解决方案是这样实现的：
一种水淬法制备高纯氧化铝颗粒的方法，包括如下步骤：
(1)制备饼料：将高纯氧化铝粉压制成型、干燥、烧结制备高密度氧化铝饼料；
(2)水淬：将所述饼料加热到500-900℃，保温15-30min，然后倒入到室温高纯水中冷却；
(3)经干燥，破碎，筛分，得到高纯高密度氧化铝颗粒；其中，
步骤(1)中的高纯氧化铝粉纯度≥99.999％；
步骤(2)中制得的氧化铝饼料纯度≥99.999％，密度≥3.6g/cm3。
步骤(3)中所述高纯水的电导率≤0.1S/m；
所得氧化铝颗粒的纯度≥99.999％，颗粒平均尺寸为3-15mm，松装密度为1.5g/cm3-2.0g/cm3。
具体的，步骤(3)中，所述破碎是以未经水淬的所述高纯氧化铝饼料去敲打经水淬过的所述高纯氧化铝饼料。
更具体的，步骤(3)中，所述筛分是采用尼龙网筛，网孔大小分为3mm，5mm以及10mm。
与现有技术相比，本发明所述的制备工艺简单，易于操作，成本低廉，制备的氧化铝颗粒纯度≥99.999％，松装密度达到1.5-2.0g/cm3，尺寸大小可控在3-15mm。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的具体描述：
实施例一
用纯度为99.999％的高纯氧化铝粉体为原料，经压制成型后，1600℃烧结，得到高纯高密度氧化铝饼料，然后放进窑炉中，加热到500℃，保温15min，取出倒入高纯水中，干燥，破碎，制备的氧化铝颗粒平均尺寸为10-15mm，松装密度为1.5g/cm3。
实施例二
用纯度为99.999％的高纯氧化铝粉体为原料，经压制成型后，1600℃烧结，得到高纯高密度氧化铝饼料，然后放进窑炉中，加热到700℃，保温20min，取出倒入高纯水中，干燥，破碎，制备的氧化铝颗粒平均尺寸为5-10mm，松装密度为1.8g/cm3。
实施例三
用纯度为99.999％的高纯氧化铝粉体为原料，经压制成型后，1600℃烧结，得到高纯高密度氧化铝饼料，然后放进窑炉中，加热到900℃，保温30min，取出倒入高纯水中，干燥，破碎，制备的氧化铝颗粒尺寸为3-5mm，松装密度为2.0g/cm3。
所述高纯氧化铝颗粒的制备工艺方法简单，便于操作，尤其是易于实现氧化铝饼料的粉碎且同时保证了所得氧化铝颗粒的高纯度；使用本发明所获得的高纯氧化铝颗粒作原料制备氧化铝单晶及多晶材料，也可作为高纯氧化铝饼料的有效补充，一方面保证了原料及产品的高纯度，另一方面能够轻松实现规则填充，获得更大的填充密度和更高填充率，从而兼顾了产品质量，生产成本及生产效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种高纯氧化铝颗粒的水淬法制备工艺，包括如下步骤：
(1)制备饼料：将高纯氧化铝粉压制成型、干燥、烧结制备高密度氧化铝饼料；
(2)水淬：将所述饼料加热到500-900℃，保温15-30min，然后倒入到室温高纯水中冷却；
(3)经干燥，破碎，筛分，得到高纯高密度氧化铝颗粒；其中，
步骤(1)中的高纯氧化铝粉纯度≥99.999％；
步骤(2)中制得的氧化铝饼料纯度≥99.999％，密度≥3.6g/cm3；
步骤(3)中所述高纯水的电导率≤0.1S/m；
所得氧化铝颗粒的纯度≥99.999％，颗粒平均尺寸为3-15mm，松装密度为1.5g/cm3-2.0g/cm3。
2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：
步骤(3)中，所述破碎是以未经水淬的所述高纯氧化铝饼料去敲打经水淬过的所述高纯氧化铝饼料。
3.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于：
步骤(3)中，所述筛分是采用尼龙网筛。
4.一种水淬法制备的高纯氧化铝颗粒，其采用如权利要求1所述的制备工艺制得，所述氧化铝颗粒的纯度≥99.999％，颗粒平均尺寸为3-15mm，松装密度为1.5g/cm3-2.0g/cm3。
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