[发明专利]一种高纯氢氧化铝的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氢氧化铝的生产方法，尤其涉及一种采用铝盐为原料生产高纯氢氧化铝的方法。

背景技术

氢氧化铝是酸碱两性化合物，耐热耐磨，无味无毒，不挥发，加热至250℃以上时脱水吸热，具有良好的消烟阻燃性能。氢氧化铝用途广泛：可用作橡胶、塑料和聚合物的无烟阻燃填料，生产牙膏的填料，人造地毯的填料，人造大理石、玛瑙的填料；造纸行业中用作增白剂和增光剂；是生产硫酸铝、明矾、氟化铝、水合氯化铝、铝酸钠等多种化工产品的原料；还用于生产抗胃酸药物。高纯氢氧化铝与普通氢氧化铝相比，杂质含量更低，可用于人造宝石的填料，生产高纯氧化铝、蓝宝石、红宝石等。

高纯氢氧化铝的常规方法主要有改良的拜耳法，用偏铝酸钠溶液进行数次脱硅、脱铁，然后用特制的活性种子进行种分得到高纯氢氧化铝。但是采用改良拜耳法，产品的钠、硅杂质含量较高，纯度不理想，活性晶种的制备也很麻烦。

高纯氢氧化铝的生产方法还有有机铝法，采用高纯铝片（纯度99.999%以上）反应制成有机铝化合物，主要是醇铝和烷基铝，再经过水解工艺，得到的高纯氢氧化铝。本方法制得的氢氧化铝纯度高，但是成本很高，而且只适合小规模生产。

发明内容

本发明针对现有的高纯氢氧化铝生产工艺流程复杂、设备投资大、生产成本高、生产规模小、产品品质较差的缺点，提供一种工艺流程简单、设备投资少、生产成本低、产品品质好且易于大规模工业化生产的高纯氢氧化铝的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种高纯氢氧化铝的生产方法包括以下步骤：

步骤1：对原料铝盐进行提纯，制备成浓度为0.1mol/L～2.0mol/L的铝盐溶液；

步骤2：制备浓度为0.5mol/L～15mol/L的氨水溶液；

步骤3：在氨水溶液中加入晶种氢氧化铝；

步骤4：在加热并不断搅拌的条件下，往氨水中缓慢加入铝盐溶液，氨水与铝盐反应生成氢氧化铝；

步骤5：当pH值达到6～10，停止加入铝盐溶液，停止加热并停止搅拌，对生成的氢氧化铝进行陈化、过滤；

步骤6：搅拌洗涤步骤5陈化、过滤的氢氧化铝，洗涤时加入表面活性剂，搅拌洗涤后继续过滤分离，再经过烘干后即可得到高纯氢氧化铝。

进一步，所述步骤3中晶种氢氧化铝的加入量为0g/L～800g/L。

进一步，所述步骤4的加热效果为控制反应温度在40℃-90℃，搅拌速度控制在30r/min-1000r/min。

进一步，所述步骤5的陈化时间为0h-60h。

进一步，所述步骤6中表面活性剂的加入量为氢氧化铝的0-10%。

进一步，所述步骤6,在加入表面活性剂之后,加入适量的温水，搅拌均匀。

进一步，所述步骤6中的高纯氢氧化铝经过焙烧后可以制得高纯氧化铝。

进一步，原料铝盐为硫酸铝、硫酸铝铵、硝酸铝或氯化铝。

本发明的有益效果是：本发明生产高纯氢氧化铝的方法，工艺流程简单、设备投资少、生产成本低、易于大规模工业化生产。铝盐水解或者与碱性物质反应时，容易生成溶胶或凝胶状氢氧化铝，对其它的胶体粒子、硫酸根离子等阴离子有很强的吸附能力，导致氢氧化铝纯度不高。本发明的技术方案通过控制晶种加入量、反应温度、搅拌速度、反应时间、pH值等反应条件，并在氢氧化铝洗涤过程中加入少量的表面活性剂，能制取纯度为99.99%以上的高纯氢氧化铝。

附图说明

图1为本发明的高纯氢氧化铝生产方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明的一种生产高纯氢氧化铝的方法，基于以下化学反应原理：

Al³⁺+3NH₃+3H₂O=Al(OH)₃↓+3NH₄⁺

如图1所示，所述方法包括以下步骤：

步骤1：对原料铝盐进行提纯，制备成浓度为0.1mol/L～2.0mol/L的铝盐溶液。原料铝盐为用硫酸铝、硫酸铝铵、硝酸铝或氯化铝物。原料铝盐中如果铁、钛、钙、镁等金属离子杂质含量较高，可以采用重结晶等方法进行提纯，提纯后的铝盐制备成浓度为0.1mol/L～2.0mol/L的溶液。

步骤2：制备浓度为0.5mol/L～15mol/L的氨水溶液。