CN1169720C - 醇铝气相法制取纳米高纯氧化铝的方法 - Google Patents
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Abstract
一种醇铝气相法制取纳米高纯氧化铝的方法，其特征是该方法包括：(1)将醇铝按一定比例加热溶于诸如柴油或碳9或碳10等有机溶剂中；(2)将醇铝和有机溶剂混合溶液在一定压力下，由喷嘴加富氧空气雾化喷入燃烧炉中，进行燃烧，燃烧炉中进行燃烧，燃烧炉的炉温在800℃以上；(3)将燃烧所得的含氧化铝的混合气体输送到冷却设备冷却至300-250℃；(4)将冷却的含氧化铝气溶胶气进入高压静电收尘器捕集氧化铝。本制备方法使生产的氧化铝粒度均匀，工艺过程简化，一次生成，能使制备过程无污染，并能实现自动化连续生产。
Description
所属领域
本发明涉及一种纳米高纯氧化铝的制备方法，尤其是采用醇铝气相法制取纳米高纯氧化铝的方法。
背景技术
据检索，超细氧化铝粉末制备方法有气相法、液相法、固相法等。据报道，与本发明制备方法较为接近的技术是一种称之为气相合成法的制备高纯氧化铝的方法。该方法借助惰性载体将反应物送进反应室中，燃烧气体的火焰将反应物蒸发，气态反应物再氧化而制的粒径为10-5nm的氧气铝粉末。反应母体为金属铝的碳水化合物、氧化铝或氢氧化铝，氧化剂为氧气，产生火焰的燃料气体是氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔或它们的混合物，用惰性气体稀释而成。所用燃烧炉是逆流扩散火焰燃烧炉。该制备方法工艺复杂、成本高，据资料报道该制备方法尚未被工业生产所应用。
目前国内生产高纯氧化铝未曾使用气相法，一般采用间歇式生产方法，其产品质量稳定性差，重现性不好，制得的粒子直径不均匀，难以达到纳米的要求，而且生产过程复杂，各个环节易产生污染影响纯度。
发明内容
本发明目的在于提供一种新的纳米高纯氧化铝的制备方法，使生产的氧化铝粒度均匀，工艺过程简化，一次生成，能使制备过程无污染，并能实现自动化连续生产。
为实现上述发明目的，本发明采用醇铝气相法来制取纳米高纯氧化铝，该方法包括以下步骤：
(1)、将醇铝按一定比例加热溶于有机溶剂中；
(2)、将醇铝有机溶剂混合溶液在一定压力下，由喷嘴加富氧空气雾化喷入燃烧炉中，进行燃烧，燃烧炉的温度在800-1500℃；
(3)、将燃烧所得含氧化铝的混合气体输送到冷却设备冷却至300-250℃；
(4)、将冷却的含氧化铝气溶胶气进入高压静电收尘器捕集氧化铝，并将废气排空。
值得说明的是：步骤(1)中的有机溶剂用作醇铝的稀释剂，同时作为燃料，醇铝稀释后经喷嘴雾化实现醇铝细化，醇铝和有机溶剂的比例视氧化铝的粒子大小、燃烧温度进行调节，一般为2比1以内，比例过低会影响醇铝燃烧效果，有机溶剂最好用柴油、碳9或碳10，以利于降低生产成本。步骤(2)中一定压力视混合溶液量而定，一般为1-6kg/m2，燃烧炉的温度最好在800-1500℃之间，燃烧的目的使有机化合物中的碳、氢等原子烧掉，得到高纯氧化铝，最好将燃烧所的含氧化铝的混合气体先进入旋风炉完全燃烧后，再进入冷却设备冷却至300-250℃，其目的一方面使氧化铝的到整形，满足用户需求，另一方面延长燃烧时间，进一步脱碳。冷却设备可使用废热锅炉，回收热量。为了进一步提高氧化铝的回收率和减少环境污染，最好将步骤(4)中经高压静电收尘器捕集氧化铝后，再进入到布袋收尘器进一步收集氧化铝，并将废气排空，得到氧化铝成品。
本纳米高纯氧化铝的制备方法具有以下优点：
1、本制备方法可以一次性生产高纯氧化铝，粒度可以控制，通过调节醇铝和油的比例，可以得到相应粒径的氧化铝；
2、本制备方法可以连续化生产，可以工业化及自动控制，可以放大；
3、制备过程无废水、废渣，只有二氧化碳及水气，对环境不产生污染。
本制备方法尤其适用于γ-氧化铝的生产，所得产品适用于汽车尾气催化剂等。
具体实施方式
取异丙醇铝4公斤，溶于2公斤柴油中，用直径0.5毫米的喷嘴用压缩空气雾化进入燃烧炉燃烧，燃烧的温度控制在1000℃左右，混合气体经冷却进入旋风收尘器后，再经布袋收尘器收尘放空，收集的氧化铝大约在0.15公斤，超细的氧化铝成本收率95％以上。
Claims (4)
1、一种醇铝气相法制取纳米高纯氧化铝的方法，其特征是该方法包括：
(1)、将醇铝按一定比例加热溶于有机溶剂中；
(2)、将醇铝有机溶剂混合溶液在一定压力下，由喷嘴加富氧空气雾化喷入燃烧炉中，进行燃烧，燃烧炉的温度在800-1500℃；
(3)、将燃烧所得含氧化铝的混合气体输送到冷却设备冷却至300-250℃；
(4)、将冷却的含氧化铝气溶胶气进入高压静电收尘器捕集氧化铝，并将废气排空。
2、根据权利要求1所述的醇铝气相法制取纳米高纯氧化铝的方法，其特征是所述的有机溶剂是柴油、碳9或碳10。
3、根据权利要求1所述的醇铝气相法制取纳米高纯氧化铝的方法，其特征是将燃烧所得含氧化铝的混合气体先进入旋风炉完全燃烧后，再进入冷却设备冷却至300-250℃。
4、根据权利要求1所述的醇铝气相法制取纳米高纯氧化铝的方法，其特征是冷却的含氧化铝溶胶气体进入高压静电收尘器捕集氧化铝后，再进入到布袋收尘器进一步收集氧化铝后将废气排空，得到氧化铝成品。
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