[发明专利]一种高温超低钠氧化铝粉体材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种高温超低钠氧化铝粉体材料的制备方法，首先，将工业氢氧化铝进行烘干预处理；其次，在预处理的氢氧化铝中添加适量的矿化剂和晶种进行高温焙烧；而后，将高温焙烧产物用进行稀酸洗；最后，将水洗后的氧化铝粉体球磨至一定粒度，即可制得高温超低钠氧化铝粉体材料。该方法可有效降低工业氧化铝的氧化钠含量，显著增强氧化铝粉体材料的抗热震性能、电器绝缘性、硬度、强度等。

技术领域

本发明属于粉体材料制备领域，制备的粉体材料可用来制备中高端陶瓷制品领域，比如耐火耐磨陶瓷，电瓷器件等，具体涉及一种高温超低钠氧化铝粉体材料的制备方法。

背景技术

氧化铝为典型的两性氧化物，为无臭无味质极硬的白色固体粉末，通常为可分为冶金级氧化铝和非冶金级氧化铝，非冶金级氧化铝又称为化学品氧化铝，其主要特点是，氧化钠杂质含量低、粒度细、存在多种晶相，这些特性使化学品氧化铝具备冶金级氧化铝不具备的优异性能，高温超低钠氧化铝就是其中一种。高温超低钠氧化铝粉末具有高硬度、高强度、耐腐蚀、耐高温、抗磨损、抗氧化、热膨胀系数小、抗热震性能好、介电损耗低等优异性能。可用于耐火材料行业、磨料磨具行业、玻璃陶瓷行业、电瓷行业等，具有广泛的应用前景。

目前，制备高温低钠氧化铝的方法很多。比如，溶胶凝胶法、液相沉淀法、微乳液法、水热合成法、醇铝水解法等。现有方法既可以制备高纯氧化铝粉体，又可以制备超细氧化铝粉体，但这些方法大多停留在实验室阶段，现有的工艺很难既满足大批量低成本的生产又满足生产的氧化铝粉体综合性能优越。

专利CN108751242A公开了一种低钠氧化铝分解工艺及低钠氧化铝。该方法的低钠氧化铝分解工艺，调整首槽固含量，提高分解首槽温度和精液α_k值，显著降低了氢氧化铝中的晶格碱，使最终制得的氧化铝中Na₂O含量降低并稳定至0.25％以下，甚至0.09％。该方法主要通过控制前驱体氢氧化铝中晶格碱的氧化钠来实现降低氧化铝中的钠含量，但制备的产品在颗粒粒度及粒度分布方面并无变化，且氧化钠含量高于超低钠水平标准。

专利CN104477958A公开了一种工业氧化铝离子交换脱钠的方法。该方法中将工业氢氧化铝与聚氧乙烯、壬基酚醚、水溶性铝盐、氟化铵、分散剂、去离子水混合等混合，再将混料研磨成超细颗粒，而后将其煮沸，搅拌回流；最后将其过滤，用去离子水洗涤，烘干制得低钠氧化铝。此种方法制得的氧化铝虽省去焙烧环节节省能耗制得了低钠氧化铝，但制备的氧化铝结晶水含量较高，并不是稳定的α相氧化铝。

专利CN85102281A公开了一种低钠超细α型氧化铝的制造方法。该方法是以一般工业氧化铝或氢氧化铝为原料，添加氟化物，不加或再添加少量的硼化物或氯化物，高温焙烧制成α型氧化铝，晶粒度在1微米左右，经水洗除去其中可溶性氧化钠，则可得到氧化钠含量为0.04～0.2％的低钠超细α型氧化铝。该方法除钠主要是通过添加矿化剂在高温焙烧过程中反应掉氧化铝中的氧化钠，从而达到除钠的目的，但是此方法添加的矿化剂主要是氟化物，氟化物矿化剂在焙烧过程除钠的同时促进的晶粒的长大，氧化铝的最终粒度很难达到方法中所说的标准，如下文对比例1所述。

上述制备高温低钠氧化铝的方法中工艺较简单的制备出的氧化钠含量仍然较高，达不到超低钠水平，且粒径较粗。而制备综合性能优越的氧化铝制备方法流程又太过于复杂，成本较高。本文提出了一种生产超低氧化钠且粒度较细的高温超低钠氧化铝制备方法，该方法流程简单，成本相对较低，易于推广于工业化生产，且制备的高温超低钠粉体材料综合性能优越。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温超低钠氧化铝粉体材料的制备方法，可有效降低工业氧化铝的氧化钠含量，可显著增强氧化铝粉体材料的抗热震性能、电器绝缘性、硬度、强度等。首先，将工业氢氧化铝进行烘干预处理；其次，在预处理的氢氧化铝中添加适量的矿化剂和晶种进行高温焙烧；而后，将高温焙烧产物用进行稀酸洗；最后，将水洗后的氧化铝粉体球磨至一定粒度，即可制得高温超低钠氧化铝粉体材料。

本发明的具体技术方案为：