本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)材料領(lǐng)域，涉及一種球形氧化鋁的制備方法。
背景技術(shù)：
：氧化鋁因其特殊的表面性質(zhì)、孔結(jié)構(gòu)和良好的穩(wěn)定性，成為應(yīng)用最為廣泛的催化劑載體材料。目前氧化鋁載體材料的制備過(guò)程通常是先制備氧化鋁前驅(qū)體，然后再通過(guò)一定的成型方法制備成相應(yīng)的形狀。其中，球形的氧化鋁因其良好的滾動(dòng)性、低磨耗、高強(qiáng)度而在固定床、移動(dòng)床中廣泛使用。目前制備球形氧化鋁的方法主要有滾動(dòng)法和油(氨)柱法，最近也有文獻(xiàn)專(zhuān)利報(bào)道采用水相成型的方法。滾動(dòng)法主要利用快脫粉的水硬性，在滾動(dòng)過(guò)程中先生成母球，然后再滾動(dòng)過(guò)程中聚集長(zhǎng)大再經(jīng)養(yǎng)生、干燥、焙燒制成成品，這種方法生產(chǎn)成本低廉，但是磨耗大、孔容小。另外兩種方法主要是采用溶膠凝膠原理進(jìn)行成型，能夠有效解決滾動(dòng)法的這些缺點(diǎn)。CN103011213A公開(kāi)了一種油氨柱制備球形氧化鋁的方法，首先將擬薄水鋁石、薄水鋁石等氧化鋁前驅(qū)體制備成鋁膠，然后將鋁膠與非離子表面活性劑溶液同時(shí)滴入油氨柱內(nèi)成球，最后干燥、焙燒得到球形氧化鋁產(chǎn)品。CN102718241A公開(kāi)了一種球形氧化鋁的制備方法，它將海藻酸鈉-擬薄水鋁石混懸液滴入到鋁、鈣、鋇、銅、鋅、錳或鈷離子的水溶液中成型，成型后或成型過(guò)程中在pH1～4的水溶液中處理10～120分鐘以增加產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度，之后經(jīng)干燥、焙燒制得球形氧化鋁。CN103864123A公開(kāi)的是一種球形氧化鋁的水柱成型方法，具體包括：將擬薄水鋁石、可溶性海藻酸鹽水溶液配成混懸漿料，然后滴入到多價(jià)金屬陽(yáng)離子水溶液中，形成擬薄水鋁石-海藻酸凝膠小球；將凝膠小球進(jìn)行酸處理，濕熱處理、化學(xué)擴(kuò)孔處理；最后進(jìn)行干燥、焙燒，制得孔結(jié)構(gòu)良好的球形氧化鋁。但是上述方法均需要先制備氧化鋁前驅(qū)體粉體，然后將氧化鋁前驅(qū)體的粉體經(jīng)過(guò)一定處理后再進(jìn)行成型，制備氧化鋁前驅(qū)體的粉體過(guò)程無(wú)疑增加了工藝流程及產(chǎn)品的成本。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明目的是提供一種球形氧化鋁的制備方法，該方法以偏鋁和鋁鹽為原料在成型過(guò)程中實(shí)現(xiàn)氧化鋁前驅(qū)體的制備，無(wú)需單獨(dú)的制備氧化鋁前驅(qū)體的過(guò)程，大大縮短的了工藝流程，減少了能耗、物耗，降低了產(chǎn)品成本。為了控制產(chǎn)品的孔結(jié)構(gòu)，只需要控制鋁源的的濃度及尿素溶液的處理?xiàng)l件即可，產(chǎn)品的孔結(jié)構(gòu)可調(diào)范圍大。本發(fā)明所提供的球形氧化鋁的制備方法，其特征在于包括如下步驟：將偏鋁酸鈉溶液與海藻酸鹽溶液混合，制成溶液A；將溶液A通過(guò)針孔滴入或噴入到鋁鹽溶液中形成凝膠球，進(jìn)一步老化，直至凝膠球完全硬化；取出凝膠球，用去離子水充分洗滌至洗水電導(dǎo)率小于500μs/cm，再用尿素溶液浸泡；最后干燥、焙燒得到球形的氧化鋁；所述海藻酸鹽為海藻酸鈉、海藻酸鉀或海藻酸銨，藻酸鹽在溶液A中含量為0.3～5重％；所述溶液A中氧化鋁含量為5～20重％，優(yōu)選10～15重％；所述鋁鹽為硫酸鋁、硝酸鋁或氯化鋁，鋁鹽溶液中鋁離子的濃度為0.1～1mol/L優(yōu)選0.15～0.35mol/L。所述尿素溶液的濃度為0.5～5重％，優(yōu)選1～2重％，浸泡時(shí)間優(yōu)選5～20分鐘。所述干燥優(yōu)選分兩階段進(jìn)行，第一階段采用60～120℃的溫度干燥至凝膠球中水含量為40～65重％，第二階段采用120～160℃的溫度干燥至凝膠球中水含量小于10重％。本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果如下：將成球過(guò)程與氧化鋁前驅(qū)體制備過(guò)程相耦合，省去氧化鋁前驅(qū)體(擬薄水鋁石)的制備、干燥過(guò)程，整個(gè)工藝過(guò)程簡(jiǎn)單可控，成本低廉，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明球形二氧化硅的制備方法作進(jìn)一步說(shuō)明，但并不因此而限制本發(fā)明。實(shí)施例1將1000g濃度為200gAl2O3/L的偏鋁酸鈉溶液與1000g濃度為2重％的海藻酸鈉溶液混合均勻，然后通過(guò)1.0mm的針孔滴入到鋁離子濃度為0.15mol/L硫酸鋁溶液中，形成凝膠小球，并進(jìn)一步浸泡老化2h；取出凝膠球充分洗滌至洗水電導(dǎo)率小于500μs/cm，再將凝膠球用1重％的尿素溶液浸泡10分鐘；最后在80℃下干燥至水含量40～65重％，150℃下干燥至水含量小于10重％，550℃下焙燒4h，得到球形氧化鋁產(chǎn)品。其產(chǎn)品的粒徑、強(qiáng)度、孔容、比表面積見(jiàn)表1。實(shí)施例2將1000g濃度為200gAl2O3/L的偏鋁酸鈉溶液與500g濃度為3重％的海藻酸鈉溶液混合均勻，然后通過(guò)1.0mm的針孔滴入到鋁離子濃度為0.15mol/L硫酸鋁溶液中，形成凝膠小球，并進(jìn)一步浸泡老化2h；取出凝膠球充分洗滌至洗水電導(dǎo)率小于500μs/cm，再將凝膠球用1重％的尿素溶液浸泡10分鐘；最后在80℃下干燥至水含量40～65重％，150℃下干燥至水含量小于10重％，550℃下焙燒4h，得到球形氧化鋁產(chǎn)品。其產(chǎn)品的粒徑、強(qiáng)度、孔容、比表面積見(jiàn)表1。實(shí)施例3將1000g濃度為200gAl2O3/L的偏鋁酸鈉溶液與1000g濃度為2重％的海藻酸鈉溶液混合均勻，然后通過(guò)1.0mm的針孔滴入到鋁離子濃度為0.15mol/L硫酸鋁溶液中，形成凝膠小球，并進(jìn)一步浸泡老化2h；取出凝膠球充分洗滌至洗水電導(dǎo)率小于500μs/cm，再將凝膠球用2重％的尿素溶液浸泡10分鐘；最后在80℃下干燥至水含量40～65重％，150℃下干燥至水含量小于10重％，550℃下焙燒4h，得到球形氧化鋁產(chǎn)品。其產(chǎn)品的粒徑、強(qiáng)度、孔容、比表面積見(jiàn)表1。實(shí)施例4將1000g濃度為200gAl2O3/L的偏鋁酸鈉溶液與1000g濃度為2重％的海藻酸鈉溶液混合均勻，然后通過(guò)1.0mm的針孔滴入到鋁離子濃度為0.15mol/L硫酸鋁溶液中，形成凝膠小球，并進(jìn)一步浸泡老化2h；取出凝膠球充分洗滌至洗水電導(dǎo)率小于500μs/cm，再將凝膠球用3重％的尿素溶液浸泡10分鐘；最后在80℃下干燥至水含量40～65重％，150℃下干燥至水含量小于10重％，550℃下焙燒4h，得到球形氧化鋁產(chǎn)品。其產(chǎn)品的粒徑、強(qiáng)度、孔容、比表面積見(jiàn)表1。實(shí)施例5將1000g濃度為200gAl2O3/L的偏鋁酸鈉溶液與1000g濃度為2重％的海藻酸鈉溶液混合均勻，然后通過(guò)1.0mm的針孔滴入到鋁離子濃度為0.3mol/L硫酸鋁溶液中，形成凝膠小球，并進(jìn)一步浸泡老化2h；取出凝膠球充分洗滌至洗水電導(dǎo)率小于500μs/cm，再將凝膠球用3重％的尿素溶液浸泡10分鐘；最后在80℃下干燥至水含量40～65重％，150℃下干燥至水含量小于10重％，550℃下焙燒4h，得到球形氧化鋁產(chǎn)品。其產(chǎn)品的粒徑、強(qiáng)度、孔容、比表面積見(jiàn)表1。實(shí)施例6將1000g濃度為200gAl2O3/L的偏鋁酸鈉溶液與1000g濃度為2重％的海藻酸鈉溶液混合均勻，然后通過(guò)1.0mm的針孔滴入到鋁離子濃度為0.3mol/L硝酸鋁溶液中，形成凝膠小球，并進(jìn)一步浸泡老化2h；取出凝膠球充分洗滌至洗水電導(dǎo)率小于500μs/cm，再將凝膠球用3重％的尿素溶液浸泡10分鐘；最后在80℃下干燥至水含量40～65重％，150℃下干燥至水含量小于10重％，550℃下焙燒4h，得到球形氧化鋁產(chǎn)品。其產(chǎn)品的粒徑、強(qiáng)度、孔容、比表面積見(jiàn)表1。實(shí)施例7將1000g濃度為200gAl2O3/L的偏鋁酸鈉溶液與1000g濃度為2重％的海藻酸鈉溶液混合均勻，然后通過(guò)1.0mm的針孔滴入到鋁離子濃度為0.3mol/L氯鋁溶液中，形成凝膠小球，并進(jìn)一步浸泡老化2h；取出凝膠球充分洗滌至洗水電導(dǎo)率小于500μs/cm，再將凝膠球用3重％的尿素溶液浸泡10分鐘；最后在80℃下干燥至水含量40～65重％，150℃下干燥至水含量小于10重％，550℃下焙燒4h，得到球形氧化鋁產(chǎn)品。其產(chǎn)品的粒徑、強(qiáng)度、孔容、比表面積見(jiàn)表1。實(shí)施例8將1000g濃度為100gAl2O3/L的偏鋁酸鈉溶液與1000g濃度為3重％的海藻酸鈉溶液混合均勻，然后通過(guò)0.4mm的針孔噴入到鋁離子濃度為0.15mol/L硫酸鋁溶液中，形成凝膠小球，并進(jìn)一步浸泡老化2h；取出凝膠球充分洗滌至洗水電導(dǎo)率小于500μs/cm，再將凝膠球用2重％的尿素溶液浸泡10分鐘；最后在80℃下干燥至水含量40～65重％，150℃下干燥至水含量小于10重％，550℃下焙燒4h，得到球形氧化鋁產(chǎn)品。其產(chǎn)品的粒徑、強(qiáng)度、孔容、比表面積見(jiàn)表1。表1實(shí)施例粒徑(mm)強(qiáng)度(N/顆)孔容(cm3/g)比表面積(m2/g)11.8±0.05400.5824021.9±0.05450.5924531.8±0.05350.6222041.8±0.05350.6522051.8±0.05350.6023061.8±0.05400.5822071.8±0.05300.5822080.8±0.05150.63230當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3