一種高純氧化鋁的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高純氧化鋁的制造方法，以高純鋁為原料，經(jīng)無污染地加工成鋁粒后，在電、熱、光與機械能的輔助下，與高純水反應生成高純氫氧化鋁，經(jīng)過脫水、干燥和煅燒制得，純度可達99.999％以上，可用于單晶剛玉制造、熒光顏料、LED背襯、IC基板等對氧化鋁純度有特別要求的其它應用。本方法工藝簡單，易操作，排除了各種可能的污染途徑，不產(chǎn)生任何對環(huán)境有害的物質(zhì)，副產(chǎn)氫氣可用于流程中的熱源或其它更有價值的利用，反應的熱效應也進行了充分的利用。
【專利說明】一種高純氧化紹的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學工程領(lǐng)域，具體地說，涉及一種高純氧化鋁的制造工藝和制造設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]高純氧化鋁廣泛用于單晶剛玉制造、熒光顏料、LED背襯、IC基板等對氧化鋁純度有特別要求的其它應用。隨著高技術(shù)的飛速發(fā)展，上述領(lǐng)域?qū)Ω呒冄趸X的需求量越來越大。 [0003]高純氧化鋁的傳統(tǒng)制造方法主要有以氨明礬提純及熱分解為代表的無機化學方法。新近開發(fā)了兩種典型的新方法，一是以高純鋁為原料，經(jīng)制粉后與高純水反應，制得氫氧化鋁，經(jīng)脫水、干燥和煅燒后得到高純氧化鋁；另一種方法也是以高純鋁為原料，用有機醇類與其反應生成醇鋁化合物，將醇鋁化合物提純后在高純水中水解，制得高純氫氧化鋁，再經(jīng)脫水、干燥、煅燒制得高純氧化鋁。
[0004]傳統(tǒng)的無機化學方法工藝復雜，效率低，勞動強度大，工藝中存在二次污染，反應介質(zhì)對環(huán)境危害較大，生產(chǎn)成本也很高。新近發(fā)展起來的方法中，第一種方法所需鋁粉是用熔化高純鋁后噴霧制粉等工藝實現(xiàn)的，在制造過程不可避免地帶來雜質(zhì)污染，使高純氧化鋁的純度難以保證，且質(zhì)量很難穩(wěn)定；第二種方法在高純氧化鋁的產(chǎn)品純度上有保障，但工藝復雜，生產(chǎn)效率低，增加了操作污染控制難度，同時要消耗一定量的有機醇，成本大，對環(huán)境有污染。
[0005]新方法的發(fā)現(xiàn)過程中，基本上是由高純金屬鋁到氫氧化鋁再到高純氧化鋁，需要克服的困難是金屬鋁由于表面氧化鋁膜而難與水反應。第一種方法是將鋁塊熔化制成鋁粉提高其與水反應的活性，第二種方法是將鋁轉(zhuǎn)化為有機物便于與水反應。一種工藝簡單，易操作，但產(chǎn)品純度有保障，效率高，無污染的高純氧化鋁制造方法是實際生產(chǎn)中迫切需要解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服已有方法的不足，提出一種以高純鋁為原料，用無污染的加工方法將其制成鋁粒，在外能促進作用下，使鋁粒與高純水反應產(chǎn)生高純氫氧化鋁，經(jīng)脫水、干燥、煅燒制得高純氧化鋁。
[0007]所述無污染的加工方法包括激光、氫氧煙切割或等離子切割，使用剛玉粉的高純水切割和使用高純剛玉刀具的機械加工。根據(jù)高純鋁的形狀和尺寸規(guī)格，實際使用上述一種或幾種進行組合加工。
[0008]所述外能作用包括電能、光能、熱能和機械能等單獨作用或兩種及以上的外能的共同作用。其中電能主要以電火花、電弧等形式參與作用，光能主要以激光或等離子輻射形式參與作用，熱能以氫氧燃燒火煙或高純氧氣燃燒產(chǎn)生的形式參與作用，機械能主要以超聲波、球磨、自磨和高能磨的形式參與作用。[0009]所述反應是在排除了各種污染的設(shè)備上完成的。
【專利附圖】

【附圖說明】[0010]無?！揪唧w實施方式】
[0011]以高純鋁為原料，先將其加工成0-50mm的顆?；蜷L度為50mm以下的鋁絲，放入容器中，用高純 水在超聲波的輔助作用下進行清洗，將清洗干凈的鋁?；蜾X絲放入反應器中，通電后在上述各種外能的輔助作用下促其反應，將反應所產(chǎn)生的氫氣用容器收集用于其它用途。待反應進行到一定程度后，接通外界的高純水容器，使高純水不斷補充反應消耗；再接通乳液容器，使具有一定固含量得氫氧化鋁乳液流入乳液容器。定期向反應容器中加入鋁?；蜾X絲，，反應就會不斷進行，氫氧化鋁就不斷生成。當乳液容器中氫氧化鋁乳液達到一定量以后，導入高速離心機脫水，之后取出氫氧化鋁鋁餅，在電熱爐或紅外干燥爐或氫氧煙燃燒爐中干燥，將干燥粉裝入高純剛玉匣缽，進入高溫爐煅燒，700°C _1450°C焙燒或煅燒后即得到高純氧化鋁或高純α-氧化鋁。
【權(quán)利要求】
1.一種高純氧化鋁的制造方法，其特征是以高純鋁為原料，用無污染的加工方法先將其制成鋁粒或鋁絲，在外能促進作用下，使鋁?；蜾X絲與高純水或水蒸汽在排除了各種污染的反應器中反應產(chǎn)生高純氫氧化鋁，經(jīng)脫水、干燥、煅燒制得高純氧化鋁。
2.權(quán)利要求1所述的高純氧化鋁的制造方法，其特征是無污染的加工方法包括激光、氫氧煙切割或等離子切割、高純剛玉粉輔助的高純水切，使用高純剛玉刀具的機械加工。
3.權(quán)利要求1和2所述的高純氧化鋁的制造方法，其特征是根據(jù)高純鋁的形狀和尺寸規(guī)格，實際使用一種加工方法或幾種組合的方法進行加工。
4.權(quán)利要求1所述的高純氧化鋁的制造方法，其特征是所述外能作用包括電能、光能、熱能和機械能等單獨作用或兩種及以上的外能的共同作用。其中電能主要以電火花、電弧等形式參與作用，光能主要以激光或等離子輻射形式參與作用，熱能以氫氧燃燒火煙或高純氧氣燃燒產(chǎn)生的形式參與作用，機械能主要以超聲波、球磨、自磨和高能磨的形式參與作用。
5.權(quán)利要求1所述的高純氧化鋁的制造方法，其特征是所述反應設(shè)備充分利用了同介質(zhì)的接觸材料和隔離材料，從而排除了各種可能的污染途徑。
6.權(quán)利要求1和5所述的制造高純氧化鋁的設(shè)備，其特征是用了同介質(zhì)的接觸材料和同介質(zhì)的隔離材料，從而排除了各種可能的污染途徑。
7.權(quán)利要求1所述的高純氧化鋁的制造方法，其特征是高純鋁是以其商品狀態(tài)不經(jīng)加工直接在外能促進作用下與水或水蒸汽在反應器中反應生成氫氧化鋁，經(jīng)脫水、干燥、煅燒制得高純氧化鋁?！?br> 【文檔編號】C01F7/42GK103539178SQ201210247346
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月13日
【發(fā)明者】蔣明學, 蔣朋, 彭玲 申請人:蔣明學, 蔣朋, 彭玲