中國(guó)粉體網(wǎng)訊  高溫氧化鋁是以工業(yè)氧化鋁水合物為主要原料,，經(jīng)焙燒脫水、晶相轉(zhuǎn)化而成,。 工業(yè)氧化鋁水合物是在堿性介質(zhì)中制備而成的，因此，高溫氧化鋁中不可避免地含有一定量的雜質(zhì),。

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01.氧化鈉的危害

其中，氧化鈉雜質(zhì)的含量是高溫氧化鋁產(chǎn)品定級(jí)的主要依據(jù),，并在相當(dāng)大程度上影響其下游產(chǎn)品的理化指標(biāo),、產(chǎn)品品質(zhì)及應(yīng)用性能。例如：

高溫氧化鋁用作耐磨陶瓷時(shí),，Na₂O含量的高低直接影響氧化鋁制品的抗壓強(qiáng)度及電絕緣性,。通常，Na₂O含量越高,，導(dǎo)電率也越高,，氧化鋁陶瓷及耐磨制品的電絕緣性能越差，同時(shí)也導(dǎo)致α-Al₂O₃轉(zhuǎn)化率越低,，從而達(dá)不到高溫氧化鋁α-Al₂O₃95%以上的質(zhì)量要求,，導(dǎo)致氧化鋁陶瓷及耐磨制品的變形和開(kāi)裂。

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在電子陶瓷中,，Na₂O的存在不但影響電子陶瓷的致密度,，而且還由于Na₂O結(jié)合Al₂O₃生成具有一定導(dǎo)電性的β-Al₂O₃，從而影響其電氣性能,。

LCD（液晶）玻璃基板是一種區(qū)別于普通玻璃的電子玻璃,，是平板顯示的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料之一，屬于無(wú)堿鋁硼硅酸鹽玻璃,，即為SiO₂-Al₂O₃-B₂O₃-RO體系（RO為堿土金屬）,，由于Na離子會(huì)使液晶和薄膜晶體管中毒，進(jìn)而使半導(dǎo)體液晶材料和薄膜材料劣化,，縮短顯示器的壽命,，并且還會(huì)污染生產(chǎn)線，因此,，要求其中的氧化鋁為低鈉α-Al₂O₃,。

02.鈉雜質(zhì)來(lái)自于哪里？

高溫氧化鋁的Na₂O來(lái)自原料氧化鋁水合物 ,。氧化鋁水合物中的Na₂O是生產(chǎn)氧化鋁工藝過(guò)程中形成的主要污染雜質(zhì)之一 ,。氧化鋁水合物中所攜帶的Na₂O分為三類(lèi)（或4種）賦存形態(tài)。

Al(OH)3 中 Na的賦存形態(tài)

Ⅰ母液堿類(lèi)屬于水溶性堿,，呈附堿形態(tài)存在的,，Na₂O能用水洗除去，包裹堿洗去困難,，僅能部分洗去,；

Ⅱ晶格堿不溶于水,，只有晶格結(jié)構(gòu)重排時(shí)，才能變?yōu)樗�溶性堿,；

Ⅲ化合堿既不溶于水,，也不溶于酸或堿，且在高溫下也不分解,。

03.影響其原料——?dú)溲趸�鋁中氧化鈉含量的因素

既然氧化鋁中的鈉雜質(zhì)主要來(lái)源于其前驅(qū)體氫氧化鋁,，那么影響氫氧化鋁中鈉雜質(zhì)含量的因素有哪些？

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影響氫氧化鋁中氧化鈉含量的因素很多,。種分作業(yè)時(shí),，分解原液的濃度、分解溫度,、分解時(shí)間等對(duì)其均有直接影響,。但在生產(chǎn)實(shí)踐中，以下因素也顯著影響其氧化鈉含量：

（1）種分工序分解初溫

分解工序?yàn)樘岣邭溲趸�鋁產(chǎn)出率,，通常采用各種降溫措施,，使產(chǎn)品中不可洗堿含量提高。各種研究表明,，對(duì)分解產(chǎn)物中不溶性氧化鈉產(chǎn)生影響的主要是分解初溫,。初溫越低，產(chǎn)品中不溶性氧化鈉含量越高,。

（2）氫氧化鋁產(chǎn)品粒度

拜耳法晶種分解過(guò)程中,，物料經(jīng)常發(fā)生周期性的細(xì)化，同時(shí)晶種分解物料循環(huán)量大,，細(xì)化周期來(lái)臨時(shí),，往往持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。當(dāng)物料細(xì)化時(shí),，平盤(pán)上氫氧化鋁挾帶的母液量增大,，不可洗堿增多，物料之間結(jié)合得非常緊密,，物料透氣性變差,，過(guò)濾性能變壞,，極易串區(qū)影響產(chǎn)品氧化鈉含量,。

（3）分解原液中固體含量

影響分解槽的固體含量因素很多，如產(chǎn)洗不平衡,、晶種過(guò)濾機(jī)效率低,、投用或隔離分解槽、分解率波動(dòng)等,，往往引起末槽固含波動(dòng)大,，當(dāng)固含變小時(shí),，物料太稀，平盤(pán)容易串區(qū)影響產(chǎn)品質(zhì)量,，造成氫氧化鋁中氧化鈉含量增高,。

04.如何除鈉？

目前常見(jiàn)的脫鈉工藝主要有以下幾種：

第一種方法是在氫氧化鋁分解過(guò)程中通過(guò)延長(zhǎng)分解時(shí)間等手段降低結(jié)晶堿和晶間堿的含量,，并通過(guò)多次洗滌盡可能降低附著堿含量,；

第二種是合理的選用礦化劑，礦化劑的主要作用是能夠增大氧化鋁晶格缺陷,，形成陽(yáng)離子和陰離子空位,，從而有助于加速結(jié)晶，有效降低α相變的溫度,；同時(shí),，礦化劑還能和氧化鋁中的氧化鈉反應(yīng)，生成易揮發(fā)的鈉合物,，所以礦化劑廣泛應(yīng)用于高溫氧化鋁的煅燒工藝中,。常用的礦化劑有氟化鋁、硼酸,、氧化鎂和硝酸銨等,；

第三種方法是將原料進(jìn)行預(yù)處理，通過(guò)濕法工序引入酸進(jìn)行酸堿中和脫鈉,，再用熱水將反應(yīng)后生成的鹽洗掉,，根據(jù)原料中氧化鈉存在形式的不同，脫鈉效果有所差異,，最低可降至 0.05% 以下,，該方法能夠顯著改善產(chǎn)品質(zhì)量。

參考來(lái)源：

[1]王哲.低鈉微晶氧化鋁粉體的制備工藝研究

[2]李建忠等.低鈉α-Al₂O₃在電子領(lǐng)域的應(yīng)用

[3]馮國(guó)政.高溫低鈉氧化鋁的研制

[4]李紅等.降低氫氧化鋁中氧化鈉含量的措施

[5]中國(guó)粉體網(wǎng)

（中國(guó)粉體網(wǎng)/山川）

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