[发明专利]脱除烷氧基铝中铁杂质的方法

说明书

一种脱除烷氧基铝中铁杂质的方法，包括在0.1～0.3MPa压力下，向烷氧基铝的醇溶液中通入H₂S气体进行沉淀反应，将反应产物过滤，所得的滤液为脱除铁杂质的烷氧基铝醇溶液。该法操作简单，易于工业化，可有效脱除铁杂质，获得高纯度烷氧基铝。

技术领域

本发明为一种烷氧基铝中金属杂质的脱除方法，具体地说，是一种烷氧基铝中铁杂质的脱除方法。

背景技术

烷氧基铝是一种重要的化工中间体，可以作为脱水剂、偶联剂、催化剂、防水剂等，其主要用途是作为制备高纯度氧化铝的前驱体。烷氧基铝可以通过热分解或水解制备高纯度氢氧化铝，然后焙烧制备高纯度氧化铝。由于烷氧基铝中的硅、铁、锌、镁等杂质在水解过程中可以带入到氢氧化铝中，即烷氧基铝的纯度直接决定产品氧化铝的纯度，因此，在烷氧基铝制备过程中，需要将金属杂质脱除，其中铁杂质是含量较高，难以除去的金属杂质之一。

脱除烷氧基铝中铁杂质最常用的方法有减压蒸馏法和萃取法等。这几种常规方法对于常量的铁杂质纯化效果较好，但是难以兼顾提纯效果与低能耗，并且这些方法存在操作难度大及设备投资较高等缺点，难以生产超高纯度氧化铝或氢氧化铝。

CN1085620C公开了一种烷氧基铝水解法制备高纯氧化铝的方法，其中对烷氧基铝提纯的步骤包括将烷氧基铝移入减压蒸馏塔中，加热到120～200℃，减压使真空度达到1～10mmHg进行减压蒸馏提纯，得到的烷氧基铝纯度可达99.99～99.999％。该方法可以得到高纯烷氧基铝，但是减压蒸馏提纯烷氧基铝能耗较高，且烷氧基铝高温下会发生分解及聚合，从而影响产品收率。

CN1513762A公开了一种脱除铝醇盐中痕量铁的方法，该法以工业铝锭为原料，将其与醇反应生成铝醇盐，然后进行减压蒸馏将铝醇盐蒸出达到初步纯化，再将其溶于有机溶剂并加入络合剂，使铁与络合剂形成易溶型络合物，再降温结晶，铝醇盐被结晶析出，铁络合物留在溶液相中，通过固-液分离达到除去铁杂质的目的。该法能使铝醇盐中铁含量由单纯减压蒸馏的25～120ppm(Al₂O₃计)降至6ppm。该方法蒸馏操作能耗过高且操作步骤繁琐。

杨咏来等人在论文《萃取-络合法纯化异丙醇铝的研究》(大连理工大学学报，Vol.39，No.1，Jan.1999，P53-55)中公开了异丙醇铝中铁杂质的脱除技术，该方法将异丙醇经脱水处理后与工业铝(质量分数99.0％，主要杂质质量分数w(Cu)≤0.05％、w(Fe)≤0.50％、w(Si)≤0.50％)在催化剂存在下加热反应，制得粗异丙醇铝，加入某种萃取剂进行液固萃取，经充分搅拌后静置12h得萃取清液；取一定量该萃取液加入适量络合剂(白色粉末状固体)，在超声波作用下分散10min后放置在磁力搅拌器上，加热至60℃搅拌15min，静置、沉降12h得高纯异丙醇铝净化液，再蒸出萃取剂即得高纯异丙醇铝。其中采用DCTA为络合剂，能使异丙醇铝中的铁含量降至6ppm，但该方法萃取剂回收能耗过高且操作步骤繁琐。

除了以上方法，过滤方法由于操作简单且能量利用率较高已被应用于烷氧基金属化合物的合成。

CN102120598A公开了一种高纯水合氧化铝的制备方法，该法将金属铝与C5～C8醇在三氯化铝催化剂存在下进行反应，趁热过滤得到烷氧基铝，并脱除烷氧基铝中的杂质，然后在烷氧基铝中加入水进行水解，得到高纯水合氧化铝。该法得到的高纯水合氧化铝中铁杂质含量低于50ppm，但该法不能除去烷氧基铝中的可溶性杂质，且没有对烷氧基铝进行处理，其中的杂质含量完全取决于原料中的杂质含量，产品性质难于控制，难以工业化应用。

GB825972A公开了一种制备高纯氧化铝的改进方法，该法将铝和醇反应生成烷氧基铝的醇溶液，加入烃或液体烃的混合物，沉降出部分杂质，然后再分出杂质，将烷氧基铝水解。所述烃为戊烷、己烷、苯、甲苯或二甲苯，也可为烃的混合物，如石油醚。该法使用大量溶剂，使得溶剂精馏回收所需能耗增加，且不能脱除可溶性的杂质。