Persiapan dan penerapan alumina kemurnian tinggi

Metode pirolisis kristalisasi

Metode pirolisis kristalisasi aluminium amonium sulfat

Metode amonium aluminium sulfat banyak digunakan, dan produknya memiliki aktivitas yang baik dan ukuran partikel yang seragam. Aluminium sulfat halus dikristalisasi dalam sistem amonium sulfat, dan amonium aluminium sulfat dimurnikan selama beberapa rekristalisasi. Akhirnya, amonium aluminium sulfat yang dimurnikan dipirolisis untuk menghasilkan bubuk alumina. Wang Shouping dkk. [1] menyiapkan alumina kemurnian tinggi dengan pirolisis tersegmentasi amonium aluminium sulfat, dan produk yang diperoleh adalah alumina bulat dengan kemurnian tinggi dengan dispersi yang baik dan ukuran partikel 200-300nm, yang kondusif untuk produksi dan pemanfaatan selanjutnya. Prosesnya sederhana, biaya rendah, bubuk berkualitas tinggi dan mudah untuk produksi industri skala besar, tetapi prosesnya rentan terhadap pelarutan termal, untuk menghilangkan kalium, kalsium, halogen, dan kotoran lainnya sulit.

Selain itu, amonia dan oksida belerang yang dihasilkan dalam proses dekomposisi termal menyebabkan pencemaran lingkungan, yang merupakan faktor utama yang membatasi perkembangannya. Dalam hal ini, Yin Yongquan dkk. [2] diserap, dinetralkan dan terkonsentrasi gas limbah yang dihasilkan oleh pirolisis amonium aluminium sulfat untuk menghasilkan amonium sulfat, yang dapat mewujudkan perlindungan ekonomi dan lingkungan produksi alumina.

Pirolisis kristalisasi amonium aluminium karbonat

Penelitian tentang kesempurnaan dan peningkatan metode aluminium amonium sulfat telah menjadi fokus orang selama bertahun-tahun. Metode pirolisis kristalisasi amonium aluminium karbonat yang ditingkatkan berdasarkan metode amonium aluminium sulfat telah mengendalikan polusi udara sampai batas tertentu dan banyak digunakan dalam produksi industri saat ini. Amonium aluminium sulfat yang dimurnikan bereaksi dengan amonium bikarbonat untuk mengubahnya menjadi amonium aluminium karbonat, menghindari gas oksida belerang yang dihasilkan selama pirolisis berikutnya. Dibandingkan dengan metode amonium aluminium sulfat, distribusi ukuran bubuk produk metode amonium aluminium karbonat tidak seragam, fenomena aglomerasi terjadi, dan biaya produksi lebih tinggi. Lin Yuanhua dkk. [3] menunjukkan bahwa konsentrasi reaktan, pH larutan, aditif dan faktor lainnya akan mempengaruhi kemurnian produk dan kualitas bubuk. Semua parameter dan kondisi reaksi harus dikontrol secara ketat dalam proses produksi.

hidrolisis

Metode hidrolisis alkohol aluminium

Metode hidrolisis aluminium alkohol dalam sistem katalis, alkohol organik dan reaksi aluminium logam untuk menghasilkan larutan aluminium alkohol, dan kemudian hidrolisis, aluminium hidroksida kemurnian tinggi diperoleh setelah sintering untuk mendapatkan aluminium oksida dengan kemurnian tinggi. Mengingat metode ini, kunci teknis untuk memastikan kualitas alumina adalah sebagai berikut: 1. Dua, distilasi lebih lanjut pemurnian alkohol aluminium, menghilangkan kotoran titik leleh tinggi; Tiga, pengeringan alkohol aluminium, kondisi sintering dan perangkat persiapan bubuk untuk mengontrol ukuran partikel bubuk. Fu Gaofeng [4] dkk menyiapkan alumina kemurnian tinggi ultrafine dengan menggunakan lembaran aluminium dengan kandungan aluminium lebih besar dari 99,9 persen dan propanol murni analitik. Mereka membutuhkan pemanasan penangas air suhu konstan, menambahkan isopropanol dan merkuri klorida sebagai katalis, dan akhirnya menyiapkan produk dengan distilasi, hidrolisis, penuaan, pengeringan dan kalsinasi isopropanol aluminium yang dihasilkan. Metode ini ramah lingkungan dan memiliki kemurnian tinggi untuk alumina yang diperoleh. Namun, kemurnian tinggi dari prekursor alkohol organik menyebabkan biaya produksi yang tinggi, proses yang kompleks dan kontrol kemurnian yang sulit.

Metode hidrolisis aktivasi langsung

Metode hidrolisis aktivasi merkuri klorida, penggunaan lembaran aluminium merkuri klorida atau chip aluminium diaktifkan, dan kemudian ditempatkan dalam larutan aluminium sulfat konsentrasi 1 persen yang dihidrolisis, sol alumina hidroksida diperoleh setelah gel pengeringan suhu tinggi, pemrosesan suhu tinggi lebih lanjut untuk menyiapkan bubuk alumina . Titik kunci dari proses ini adalah aktivasi hidrolisis aluminium. Penting untuk memastikan bahwa bahan bakunya adalah serpihan aluminium dengan kemurnian tinggi. Jika hidrolisis tidak cukup, akan ada unsur aluminium yang tersisa di produk. Siklus produksi metode hidrolisis aktivasi aluminium kemurnian tinggi pendek, dan bubuk alumina yang diperoleh dapat meningkatkan transmitansi dan ketahanan korosi keramik transparan. Namun, kemurnian logam aluminium mentah tinggi, dan kontrol proses yang ketat diperlukan untuk memastikan kemurnian produk. Kondisi hidrolisis yang keras dan masalah lingkungan membatasi penerapan metode ini di laboratorium.

2.3 Peningkatan metode bayer

Proses Bayer yang ditingkatkan dapat mengendapkan alumina hidroksida dari larutan natrium metaluminat setelah beberapa desilikasi dan penghilangan besi, dan kemudian dikalsinasi pada suhu tinggi untuk mendapatkan alumina dengan kemurnian tinggi dengan bentuk kristal yang diinginkan. Pemurnian larutan, penghilangan pengotor dan proses kristalisasi akan mempengaruhi kemurnian dan kualitas bubuk dari produk akhir, yang merupakan kunci dari metode ini. Tang Haihong dkk. [5] mengeksplorasi penggunaan barium aluminat untuk pemurnian mendalam larutan natrium aluminat untuk menghindari kehilangan aluminium dalam proses pemurnian larutan.

Selain itu, perhatian harus diberikan pada penghilangan natrium, menambahkan mineralizer selama pemanggangan atau menambahkan penghilang natrium selama konversi fase hidrotermal dari aluminium hidroksida adalah cara yang efektif untuk menghilangkan natrium. Dalam proses kristalisasi, kejenuhan larutan, suhu kristalisasi, ukuran biji dan parameter lainnya secara langsung mempengaruhi kemurnian dan kualitas bubuk alumina. Dengan mengontrol kondisi reaksi secara akurat, proses kristalisasi dapat berjalan lambat, menghindari pembentukan inti kristal yang tidak normal, dan membantu mengurangi masuknya Na, Si, dan pengotor lainnya. Proses ini memiliki biaya rendah dan sumber bahan baku yang luas, tetapi prosesnya rumit, suhu pemanggangan tinggi, hasil produk rendah, kemurnian relatif rendah.

2.4 Metode sol-gel

Metode sol-gel merupakan metode penting untuk menyiapkan alumina dengan kemurnian tinggi pada suhu rendah. Garam aluminium kemurnian tinggi dihidrolisis dalam garam anorganik atau asam organik kemurnian tinggi untuk menghasilkan prekursor hidrat hyalosol, dan kemudian gel dipolimerisasi dan digelat untuk mendapatkan gel transparan, yang selanjutnya dipanaskan hingga alumina dengan kemurnian tinggi. Xu Sankui dkk. [6] menyiapkan sol dengan menggunakan aluminium nitrat kemurnian tinggi untuk membentuk sistem prekursor hidrat di bawah sistem air amonia. Pada tahap gelasi, benih kristal alumina kemurnian tinggi ditambahkan, dan aluminium trifluorida digunakan sebagai aditif untuk menyiapkan nano-alumina kemurnian tinggi pada suhu yang lebih rendah.

2.5 Metode sintesis hidrotermal

Kemurnian dan granularitas metode sintesis hidrotermal untuk kontrol produk mudah, menggunakan larutan berair sebagai sistem reaksi, melalui tekanan pemanasan meningkatkan kelarutan prekursor, aluminium kemurnian tinggi dan uap air hidrolisis langsung aluminium hidroksida, dalam suhu dan presipitasi di proses alumina, hindari aluminium hidroksida dikalsinasi untuk menghasilkan keras bersama-sama, kemudian melalui prosedur kerja seperti pengeringan, kalsinasi dapat menghasilkan bubuk alumina.

terlebih dahulu melarutkan NaOH dalam air amonia pada suhu kamar, kemudian ditambahkan aluminium klorida secara perlahan untuk membuat prekursor flokulan berwarna putih susu, kemudian dibuat bubuk nano diaspora dengan metode sintesis hidrotermal dengan mengatur nilai pH larutan. Kerugian dari metode ini adalah bahwa investasi peralatan besar, suhu tinggi dan tekanan tinggi memiliki bahaya tertentu, efisiensi konversi alumina hidroksida rendah, biasanya perlu menambahkan benih untuk mengurangi suhu transisi fase.

pengendapan