中國粉體網(wǎng)訊  高純氧化鋁是指最低純度為99.99%的氧化鋁,。高純氧化鋁粉呈白色微粉,，粒度均勻，易于分散,，化學性能穩(wěn)定,，高溫收縮性能適中，具有良好的燒結(jié)性能以及普通氧化鋁粉無法比擬的光,、電,、磁、熱和機械性能,，在高技術(shù)新材料領(lǐng)域和現(xiàn)代工業(yè)中有著廣泛應用,。

一般3N高純氧化鋁主要用于先進陶瓷；4N高純氧化鋁主要用于熒光粉,；5N高純氧化鋁則主要用于藍寶石晶體,、鋰電池隔膜、高級陶瓷,、PDP熒光粉及一些高性能材料,。高純氧化鋁的應用領(lǐng)域很廣，產(chǎn)品系列化和延伸空間大,，與其他高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)度很大,，本身也是技術(shù)含量高、附加值大的產(chǎn)品,，因而其制備技術(shù)的提升,，對高純度氧化鋁的自身制造行業(yè)及相關(guān)行業(yè)都將產(chǎn)生重大影響，成為現(xiàn)代高技術(shù)新材料領(lǐng)域中的一個重要發(fā)展方向,。

高純氧化鋁的制備方法

（1）改良拜耳法

傳統(tǒng)拜耳法制備氧化鋁難以去除雜質(zhì),，改良法主要對制取氫氧化鈉和脫鈉進行了改良，通過對鋁酸鈉進行脫硅,、脫鐵等雜質(zhì)后,，對分解條件進行調(diào)控后，得到高純氫氧化鋁,，其過程中氫氧化鋁析出緩慢,，有效減少了異常晶核的出現(xiàn)，同時減少了鈉,、硅雜質(zhì)的混入,，最后經(jīng)高溫煅燒,、研磨等過程制得高純氧化鋁。

優(yōu)點：改良拜耳法所用原料廉價易得,，制備過程無污染,。

缺點：存在工藝復雜、效率低,、耗能高等缺陷,。

（2）無機鋁鹽熱分解法

根據(jù)原料的不同分為硫酸鋁銨熱解法和碳酸鋁銨熱解法。

硫酸鋁銨熱解法利用硫酸溶解氫氧化鋁得到硫酸鋁,，加入硫酸銨并調(diào)節(jié)pH,、組分比例等制得硫酸鋁銨，經(jīng)多次結(jié)晶脫去雜質(zhì),，最后在高溫下焙燒分解得到高純氧化鋁,。

優(yōu)點：硫酸鋁銨熱解法具有操作簡便、產(chǎn)品純度較高,、無團聚現(xiàn)象且技術(shù)成熟,，適合工業(yè)化生產(chǎn)，

缺點：產(chǎn)生的廢氣污染環(huán)境,，通過對其回收處理可有效解決這一問題,，但導致工序復雜，成本提高,，不利于工業(yè)化生產(chǎn),，還存在生產(chǎn)周期長和雜質(zhì)難去除等問題。

碳酸鋁銨熱解法是在硫酸鋁銨熱解法基礎(chǔ)上改進的方法,。

優(yōu)點：經(jīng)改進的碳酸鋁銨熱解法避免了污染氣體的排放,，產(chǎn)物顆粒分布均勻。

缺點：經(jīng)改進的碳酸鋁銨熱解法造成了廢液的產(chǎn)生,，同樣生產(chǎn)周期長,。

（3）有機醇鋁鹽水解法

有機醇鋁鹽水解法是采用合適的催化劑促進鋁與有機醇的反應，生成醇鋁溶液,，經(jīng)提純,、水解、焙燒等制成高純氧化鋁,。

優(yōu)點:此法不產(chǎn)生有害氣體，無污染,，所用有機醇可循環(huán)使用,，所得產(chǎn)物純度高。

缺點：但為了控制團聚現(xiàn)象和雜質(zhì)的出現(xiàn),，反應條件需嚴格調(diào)控,，導致成本的提高,。

（4）水熱合成法

水熱合成法指將含鋁的原料在高溫、高壓下與水反應生成氫氧化鋁,，經(jīng)高溫焙燒生成氧化鋁,。

缺點：此法反應條件苛刻，需在高溫,、高壓下進行,，反應過程有氫氣產(chǎn)生造成安全問題，導致難以實現(xiàn)大規(guī)模,、連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn),。

建議：今后的發(fā)展趨勢是結(jié)合其它技術(shù)和工藝，改進反應條件,。如采用微波技術(shù)或電磁技術(shù)改進工藝條件,，并采用合適的方式收集易燃易爆氣體氫氣。

（5）其它方法

①噴霧熱分解法,。它是一種較理想的新方法,，該方法多采用硝酸鋁為原料，選用硫酸鋁銨為噴霧熱分解法前驅(qū)體,，制取高純氧化鋁超細粉,。目前該方法還在研究中。

②高純鋁箔膽堿水解法,。

③電火花放電法,，但電火花放電法所得氧化鋁純度不高。

④氯化汞活化水解法所用原料苛刻且成本高,，反應條件也難以控制,。

⑤溶膠-凝膠法存在團聚問題，且原料成本高,。

上述方法都存在一定問題,，其中部分處于實驗室階段，實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)需解決這些問題,。

我國高純氧化鋁的生產(chǎn)現(xiàn)狀

我國在高純氧化鋁生產(chǎn)時有：鋁箔（粉）水的水解和鋁醇的水解兩種方法,，這兩種工藝中對于鋁粉水解法的工藝技術(shù)要低于鋁醇水解法所提取的高純氧化鋁，在醇鋁水解過程中,，因為反應的速度不同,，鋁的反應速度要比丁醇、乙醇,、異丙醇都要低,，不需要切割工具將金屬鋁加工成鋁粉，工藝過程相對簡單,，這樣也不會對環(huán)境造成污染,。

（1）生產(chǎn)工藝

國內(nèi)絕大多數(shù)企業(yè),，特別是中小型企業(yè)，受制于技術(shù),、資金等限制,，都是采用鋁箔（粉）和水的水解法生產(chǎn)高純氧化鋁。其生產(chǎn)工藝如下：①將制備的鋁箔（粉）投入反應釜中,，與水在催化劑的作用下發(fā)生水解反應,，生成氫氧化鋁液體漿料；②氫氧化鋁液體漿料經(jīng)過固液分離后得到氫氧化鋁粉料,；③氫氧化鋁粉料經(jīng)高溫煅燒得到氧化鋁粉料,；④氧化鋁粉料經(jīng)成型設(shè)備成型；⑤成型的氧化鋁經(jīng)高溫燒結(jié)得到最終產(chǎn)品,。

該方法有以下優(yōu)點：①通過調(diào)整工藝條件,，可以生產(chǎn)出不同形狀、粒度的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,；②反應條件溫和,，對環(huán)境友好，無毒,、無污染,；③對設(shè)備要求相對較低，成本相對較低,，經(jīng)濟上具有吸引力,。

但是產(chǎn)品純度難以把控，因為在把金屬鋁塊,、條用金屬刀具加工成金屬鋁箔（粉）的過程中會有金屬雜質(zhì)混入其中,。金屬刀具雖然是合金，但還是有鐵等金屬要磨到水中和鋁粉一起水解,，得到比如氫氧化鋁,、氫氧化鐵、氫氧化鎳,、氫氧化鋯等,，這些氫氧化物是無機物，沒法過濾除掉,，也沒有辦法膜分離精餾,，所以這些產(chǎn)品的純度很難達到99.999%（真正的5N）。這就從源頭上決定了國內(nèi)生產(chǎn)的高純氧化鋁不具備同國外5N氧化鋁相競爭的實力,。

（2）生產(chǎn)設(shè)備

由于國內(nèi)高純氧化鋁市場啟動較晚,，機械鑄造業(yè)的落后，導致國內(nèi)市場暫時還不能提供完全配套,、符合要求的設(shè)備設(shè)施給高純氧化鋁生產(chǎn)企業(yè),。

參考文獻：

施騰龍.淺談我國高純氧化鋁的生產(chǎn)現(xiàn)狀

王彧.我國高純氧化鋁制備工藝現(xiàn)狀概述

張一雯.高純氧化鋁制備方法和生產(chǎn)現(xiàn)狀研究

代學芹、姜日鑫.高純氧化鋁提取技術(shù)研究及應用

張立生等.高純氧化鋁應用及制備工藝研究進展