Παρασκευή και εφαρμογή αλουμίνας υψηλής καθαρότητας

Μέθοδος πυρόλυσης κρυστάλλωσης

Μέθοδος πυρόλυσης κρυστάλλωσης θειικού αμμωνίου αλουμινίου

Η μέθοδος θειικού αργιλίου αμμωνίου χρησιμοποιείται ευρέως και το προϊόν της έχει καλή δραστηριότητα και ομοιόμορφο μέγεθος σωματιδίων. Το εξευγενισμένο θειικό αλουμίνιο κρυσταλλώνεται στο σύστημα θειικού αμμωνίου και το θειικό αργίλιο αμμώνιο καθαρίζεται κατά τη διάρκεια πολλαπλής ανακρυστάλλωσης. Τέλος, το καθαρισμένο θειικό αργίλιο αμμώνιο πυρολύεται για να παραχθεί σκόνη αλουμίνας. Οι Wang Shouping et al. [1] παρασκεύασε αλουμίνα υψηλής καθαρότητας με τμηματοποιημένη πυρόλυση θειικού αργιλίου αμμωνίου και το προϊόν που λήφθηκε ήταν σφαιρική αλουμίνα υψηλής καθαρότητας με καλή διασπορά και μέγεθος σωματιδίων 200-300nm, το οποίο ευνοούσε την επακόλουθη παραγωγή και χρήση. Η διαδικασία είναι απλή, χαμηλού κόστους, υψηλής ποιότητας σκόνη και εύκολη σε μεγάλης κλίμακας βιομηχανική παραγωγή, αλλά η διαδικασία είναι επιρρεπής σε θερμική διάλυση, για την αφαίρεση καλίου, ασβεστίου, αλογόνου και άλλων ακαθαρσιών δύσκολη.

Επιπλέον, η αμμωνία και τα οξείδια του θείου που παράγονται κατά τη διαδικασία της θερμικής αποσύνθεσης προκαλούν περιβαλλοντική ρύπανση, η οποία είναι ο κύριος παράγοντας που περιορίζει την ανάπτυξή της. Από αυτή την άποψη, οι Yin Yongquan et al. [2] απορρόφησε, εξουδετέρωσε και συμπύκνωσε τα απόβλητα αέρια που παράγονται από την πυρόλυση του θειικού αλουμινίου αμμωνίου για την παραγωγή θειικού αμμωνίου, το οποίο μπορεί να πραγματοποιήσει την οικονομική και περιβαλλοντική προστασία της παραγωγής αλουμίνας.

Πυρόλυση κρυστάλλωσης ανθρακικού αλουμινίου αμμωνίου

Η έρευνα για την τελειότητα και τη βελτίωση της μεθόδου θειικού αμμωνίου αλουμινίου ήταν το επίκεντρο των ανθρώπων εδώ και πολλά χρόνια. Η βελτιωμένη μέθοδος πυρόλυσης κρυστάλλωσης του ανθρακικού αλουμινίου αμμωνίου με βάση τη μέθοδο θειικού αργιλίου αμμωνίου έχει ελέγξει την ατμοσφαιρική ρύπανση σε κάποιο βαθμό και χρησιμοποιείται ευρέως στην τρέχουσα βιομηχανική παραγωγή. Το καθαρισμένο θειικό αργίλιο αμμώνιο αντιδρά με όξινο ανθρακικό αμμώνιο για να το μετατρέψει σε ανθρακικό αλουμίνιο αμμώνιο, αποφεύγοντας το αέριο οξείδιο του θείου που δημιουργείται κατά τη διάρκεια της επακόλουθης πυρόλυσης. Σε σύγκριση με τη μέθοδο θειικού αργιλίου αμμωνίου, η κατανομή μεγέθους σκόνης προϊόντος της μεθόδου ανθρακικού αργιλίου αμμωνίου δεν είναι ομοιόμορφη, εμφανίζεται φαινόμενο συσσωμάτωσης και το κόστος παραγωγής είναι υψηλότερο. Οι Lin Yuanhua et al. [3] έδειξε ότι η συγκέντρωση του αντιδρώντος, το pH του διαλύματος, τα πρόσθετα και άλλοι παράγοντες θα επηρεάσουν την καθαρότητα του προϊόντος και την ποιότητα της σκόνης. Όλες οι παράμετροι και οι συνθήκες αντίδρασης θα πρέπει να ελέγχονται αυστηρά στη διαδικασία παραγωγής.

υδρόλυση

Μέθοδος υδρόλυσης αλκοόλης αλουμινίου

Μέθοδος υδρόλυσης αλκοόλης αλουμινίου στο σύστημα καταλύτη, αντίδραση οργανικής αλκοόλης και μετάλλου αλουμινίου για τη δημιουργία διαλύματος αλκοόλης αλουμινίου, και στη συνέχεια υδρόλυση, υδροξείδιο του αργιλίου υψηλής καθαρότητας που λαμβάνεται μετά από πυροσυσσωμάτωση για να ληφθεί οξείδιο του αργιλίου υψηλής καθαρότητας. Ενόψει αυτής της μεθόδου, τα τεχνικά κλειδιά για τη διασφάλιση της ποιότητας της αλουμίνας είναι τα εξής: 1. Δύο, περαιτέρω απόσταξη καθαρισμού αλκοόλης αλουμινίου, αφαιρέστε ακαθαρσίες υψηλού σημείου τήξης. Τρία, ξήρανση αλκοόλης αλουμινίου, συνθήκες πυροσυσσωμάτωσης και συσκευή προετοιμασίας σκόνης για τον έλεγχο του μεγέθους των σωματιδίων της σκόνης. Οι Fu Gaofeng [4] et al παρασκεύασαν εξαιρετικά λεπτή αλουμίνα υψηλής καθαρότητας χρησιμοποιώντας φύλλα αλουμινίου με περιεκτικότητα σε αλουμίνιο μεγαλύτερη από 99,9 τοις εκατό και αναλυτική καθαρή προπανόλη. Χρειάζονταν θέρμανση σε υδατόλουτρο σταθερής θερμοκρασίας, προσθήκη ισοπροπανόλης και χλωριούχου υδραργύρου ως καταλύτες και τελικά παρασκεύασαν το προϊόν με απόσταξη, υδρόλυση, γήρανση, ξήρανση και φρύξη της παραγόμενης ισοπροπανόλης αλουμινίου. Η μέθοδος είναι φιλική προς το περιβάλλον και έχει υψηλή καθαρότητα για την λαμβανόμενη αλουμίνα. Ωστόσο, η υψηλή καθαρότητα των προδρόμων οργανικών αλκοολών οδηγεί σε υψηλό κόστος παραγωγής, περίπλοκη διαδικασία και δύσκολο έλεγχο καθαρότητας.

Μέθοδος υδρόλυσης άμεσης ενεργοποίησης

Μέθοδος υδρόλυσης ενεργοποίησης χλωριούχου υδραργύρου, η χρήση φύλλου αλουμινίου ή τσιπς αλουμινίου χλωριούχου υδραργύρου ενεργοποιείται και στη συνέχεια τοποθετείται σε συγκέντρωση 1 τοις εκατό διαλύματος θειικού αλουμινίου υδρολύεται, το διάλυμα υδροξειδίου της αλουμίνας λαμβάνεται μετά από ξήρανση υψηλής θερμοκρασίας, περαιτέρω επεξεργασία υψηλής θερμοκρασίας για την παρασκευή σκόνης αλουμίνας . Το βασικό σημείο αυτής της διαδικασίας είναι η υδρόλυση ενεργοποίησης του αλουμινίου. Είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι η πρώτη ύλη είναι νιφάδες αλουμινίου υψηλής καθαρότητας. Εάν η υδρόλυση δεν είναι επαρκής, θα μείνει στοιχειακό αλουμίνιο στο προϊόν. Ο κύκλος παραγωγής της μεθόδου υδρόλυσης ενεργοποίησης αλουμινίου υψηλής καθαρότητας είναι σύντομος και η λαμβανόμενη σκόνη αλουμίνας μπορεί να βελτιώσει τη διαπερατότητα και την αντίσταση στη διάβρωση των διαφανών κεραμικών. Ωστόσο, η καθαρότητα του ακατέργαστου μετάλλου αλουμινίου είναι υψηλή και απαιτείται αυστηρός έλεγχος της διαδικασίας για να διασφαλιστεί η καθαρότητα των προϊόντων. Οι σκληρές συνθήκες υδρόλυσης και τα περιβαλλοντικά προβλήματα περιορίζουν την εφαρμογή αυτής της μεθόδου στο εργαστήριο.

2.3 Βελτίωση της μεθόδου Bayer

Η βελτιωμένη διεργασία Bayer μπορεί να κατακρημνίσει υδροξείδιο της αλουμίνας από διάλυμα μεταλουμινικού νατρίου μετά από αρκετές αποπυριτώσεις και αφαίρεση σιδήρου και στη συνέχεια να φρυώσει σε υψηλή θερμοκρασία για να ληφθεί αλουμίνα υψηλής καθαρότητας με το επιθυμητό σχήμα κρυστάλλου. Ο καθαρισμός του διαλύματος, η αφαίρεση ακαθαρσιών και η διαδικασία κρυστάλλωσης θα επηρεάσουν την καθαρότητα και την ποιότητα της σκόνης του τελικού προϊόντος, που είναι το κλειδί αυτής της μεθόδου. Οι Tang Haihong et al. [5] διερεύνησε τη χρήση αργιλικού βαρίου για βαθύ καθαρισμό διαλύματος αργιλικού νατρίου προκειμένου να αποφευχθεί η απώλεια αλουμινίου στη διαδικασία καθαρισμού διαλύματος.

Επιπλέον, πρέπει να δοθεί προσοχή στην απομάκρυνση του νατρίου, η προσθήκη μεταλλοποιητή κατά το ψήσιμο ή η προσθήκη αφαίρεσης νατρίου κατά τη μετατροπή υδροθερμικής φάσης του υδροξειδίου του αργιλίου είναι αποτελεσματικά μέσα για την απομάκρυνση του νατρίου. Στη διαδικασία της κρυστάλλωσης, ο κορεσμός του διαλύματος, η θερμοκρασία κρυστάλλωσης, το μέγεθος του σπόρου και άλλες παράμετροι επηρεάζουν άμεσα την καθαρότητα και την ποιότητα της σκόνης της αλουμίνας. Με τον ακριβή έλεγχο των συνθηκών αντίδρασης, η διαδικασία κρυστάλλωσης μπορεί να προχωρήσει αργά, να αποφευχθεί ο σχηματισμός μη φυσιολογικών κρυσταλλικών πυρήνων και να βοηθήσει στη μείωση της συμπερίληψης Na, Si και άλλων ακαθαρσιών. Η διαδικασία έχει χαμηλό κόστος και μεγάλες πηγές πρώτων υλών, αλλά η διαδικασία είναι περίπλοκη, η θερμοκρασία ψησίματος είναι υψηλή, η απόδοση του προϊόντος είναι χαμηλή, η καθαρότητα είναι σχετικά χαμηλή.

2.4 Μέθοδος Sol-gel

Η μέθοδος Sol-gel είναι μια σημαντική μέθοδος για την παρασκευή αλουμίνας υψηλής καθαρότητας σε χαμηλή θερμοκρασία. Το άλας αλουμινίου υψηλής καθαρότητας υδρολύθηκε σε ανόργανο άλας υψηλής καθαρότητας ή οργανικό οξύ για να παραχθεί ένυδρη πρόδρομη υαλοσόλη, και στη συνέχεια το πήκτωμα πολυμερίστηκε και ζελατινοποιήθηκε για να ληφθεί διαφανές πήκτωμα, το οποίο θερμάνθηκε περαιτέρω σε αλουμίνα υψηλής καθαρότητας. Οι Xu Sankui et al. [6] παρασκεύασε κολλοειδές διάλυμα χρησιμοποιώντας υψηλής καθαρότητας νιτρικό αλουμίνιο για να σχηματίσει σύστημα πρόδρομου υδρίτη κάτω από σύστημα νερού αμμωνίας. Στο στάδιο της ζελατινοποίησης, προστέθηκε σπόρος κρυστάλλου αλουμίνας υψηλής καθαρότητας και χρησιμοποιήθηκε τριφθοριούχο αλουμίνιο ως πρόσθετο για την παρασκευή νανοαλουμίνας υψηλής καθαρότητας σε χαμηλότερη θερμοκρασία.

2.5 Μέθοδος υδροθερμικής σύνθεσης

Η καθαρότητα και η κοκκοποίηση της μεθόδου υδροθερμικής σύνθεσης για τον έλεγχο του προϊόντος είναι εύκολη, χρησιμοποιώντας υδατικό διάλυμα ως σύστημα αντίδρασης, μέσω της πίεσης θέρμανσης αυξάνει τη διαλυτότητα του πρόδρομου, αλουμινίου υψηλής καθαρότητας και υδρατμών άμεσης υδρόλυσης υδροξειδίου του αργιλίου, σε θερμοκρασία και καθίζηση σε η διαδικασία της αλουμίνας, αποφύγετε το υδροξείδιο του αργιλίου που πυρώνεται για να παράγει σκληρά μαζί, στη συνέχεια μέσω της διαδικασίας εργασίας όπως η ξήρανση, η φρύξη μπορεί να παράγει σκόνη αλουμίνας.

πρώτα διαλύθηκε το NaOH σε νερό αμμωνίας σε θερμοκρασία δωματίου, στη συνέχεια προστέθηκε αργά χλωριούχο αργίλιο για να παρασκευαστεί ο γαλακτώδες λευκός κροκιδώδης πρόδρομος και στη συνέχεια παρασκευάστηκε νανο-σκόνη διασπορών με μέθοδο υδροθερμικής σύνθεσης ρυθμίζοντας την τιμή pH του διαλύματος. Τα μειονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι ότι η επένδυση εξοπλισμού είναι μεγάλη, η υψηλή θερμοκρασία και η υψηλή πίεση έχουν ορισμένους κινδύνους, η απόδοση της μετατροπής υδροξειδίου της αλουμίνας είναι χαμηλή, συνήθως χρειάζεται να προστεθούν σπόροι για να μειωθεί η θερμοκρασία μετάβασης φάσης.

κατακρήμνιση