การเตรียมและการใช้อลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง

วิธีการตกผลึกไพโรไลซิส

วิธีการไพโรไลซิสตกผลึกอะลูมิเนียมแอมโมเนียมซัลเฟต

วิธีการแอมโมเนียมอะลูมิเนียมซัลเฟตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย และผลิตภัณฑ์มีกิจกรรมที่ดีและขนาดอนุภาคสม่ำเสมอ อะลูมิเนียมซัลเฟตที่ผ่านการกลั่นจะตกผลึกในระบบแอมโมเนียมซัลเฟต และแอมโมเนียมอะลูมิเนียมซัลเฟตจะถูกทำให้บริสุทธิ์ในระหว่างการตกผลึกซ้ำหลายครั้ง ในที่สุด อะลูมิเนียมซัลเฟตแอมโมเนียมบริสุทธิ์จะถูกไพโรไลซ์เพื่อผลิตผงอลูมินา Wang Shouping และคณะ [1] เตรียมอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูงโดยไพโรไลซิสแบบแบ่งส่วนของแอมโมเนียมอะลูมิเนียมซัลเฟต และผลิตภัณฑ์ที่ได้รับคืออลูมินาทรงกลมที่มีความบริสุทธิ์สูงที่มีการกระจายตัวที่ดีและขนาดอนุภาค 200-300นาโนเมตร ซึ่งเอื้อต่อการผลิตและการใช้ประโยชน์ในภายหลัง กระบวนการนี้ง่าย ต้นทุนต่ำ ผงคุณภาพสูง และง่ายต่อการผลิตภาคอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ แต่กระบวนการนี้มีแนวโน้มที่จะละลายด้วยความร้อน สำหรับการกำจัดโพแทสเซียม แคลเซียม ฮาโลเจน และสิ่งสกปรกอื่น ๆ ได้ยาก

นอกจากนี้ แอมโมเนียและซัลเฟอร์ออกไซด์ที่ผลิตขึ้นในกระบวนการย่อยสลายด้วยความร้อนทำให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งเป็นปัจจัยหลักที่จำกัดการพัฒนา ในเรื่องนี้ Yin Yongquan และคณะ [2] ดูดซับ ทำให้เป็นกลาง และเข้มข้นของก๊าซเสียที่เกิดจากไพโรไลซิสของแอมโมเนียมอะลูมิเนียมซัลเฟตเพื่อผลิตแอมโมเนียมซัลเฟต ซึ่งสามารถตระหนักถึงการปกป้องทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมของการผลิตอลูมินา

ไพโรไลซิสตกผลึกของแอมโมเนียม อะลูมิเนียม คาร์บอเนต

การวิจัยเกี่ยวกับความสมบูรณ์แบบและการปรับปรุงวิธีอะลูมิเนียมแอมโมเนียมซัลเฟตได้รับความสนใจจากผู้คนมานานหลายปี วิธีการไพโรไลซิสการตกผลึกที่ได้รับการปรับปรุงของแอมโมเนียมอะลูมิเนียมคาร์บอเนตโดยใช้วิธีแอมโมเนียมอะลูมิเนียมซัลเฟตได้ควบคุมมลพิษทางอากาศในระดับหนึ่งและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตภาคอุตสาหกรรมในปัจจุบัน แอมโมเนียมอะลูมิเนียมซัลเฟตบริสุทธิ์ทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียมไบคาร์บอเนตเพื่อแปลงเป็นแอมโมเนียมอะลูมิเนียมคาร์บอเนต หลีกเลี่ยงก๊าซซัลเฟอร์ออกไซด์ที่เกิดขึ้นระหว่างไพโรไลซิสที่ตามมา เมื่อเทียบกับวิธีแอมโมเนียมอะลูมิเนียมซัลเฟต การกระจายขนาดผงของผลิตภัณฑ์ของวิธีอะลูมิเนียมคาร์บอเนตแอมโมเนียมไม่เหมือนกัน ปรากฏการณ์การรวมตัวเกิดขึ้น และต้นทุนการผลิตสูงขึ้น Lin Yuanhua และคณะ [3] แสดงให้เห็นว่าความเข้มข้นของสารตั้งต้น ค่า pH ของสารละลาย สารเติมแต่ง และปัจจัยอื่นๆ จะส่งผลต่อความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์และคุณภาพของผง พารามิเตอร์และสภาวะปฏิกิริยาทั้งหมดควรได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดในกระบวนการผลิต

ไฮโดรไลซิส

วิธีการไฮโดรไลซิสแอลกอฮอล์อะลูมิเนียม

วิธีการไฮโดรไลซิสแอลกอฮอล์อะลูมิเนียมในระบบเร่งปฏิกิริยา แอลกอฮอล์อินทรีย์ และปฏิกิริยาโลหะอะลูมิเนียมเพื่อสร้างสารละลายแอลกอฮอล์อะลูมิเนียม แล้วไฮโดรไลซิส อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ความบริสุทธิ์สูงที่ได้รับหลังจากการเผาเพื่อให้ได้อะลูมิเนียมออกไซด์ที่มีความบริสุทธิ์สูง ในมุมมองของวิธีนี้ คีย์ทางเทคนิคเพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพของอลูมินามีดังนี้: 1. สอง การกลั่นเพิ่มเติมของการทำให้บริสุทธิ์แอลกอฮอล์อะลูมิเนียม ขจัดสิ่งสกปรกที่มีจุดหลอมเหลวสูง สาม การทำให้แห้งด้วยอะลูมิเนียมแอลกอฮอล์ สภาวะการเผาผนึก และอุปกรณ์การเตรียมผงเพื่อควบคุมขนาดอนุภาคของผง Fu Gaofeng [4] et al ได้เตรียมอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูงแบบ ultrafine โดยใช้แผ่นอลูมิเนียมที่มีปริมาณอลูมิเนียมมากกว่า 99.9 เปอร์เซ็นต์และโพรพานอลบริสุทธิ์เชิงวิเคราะห์ พวกเขาต้องการการให้ความร้อนในอ่างน้ำที่อุณหภูมิคงที่ เพิ่มไอโซโพรพานอลและปรอทคลอไรด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา และสุดท้ายเตรียมผลิตภัณฑ์โดยการกลั่น ไฮโดรไลซิส บ่ม การทำให้แห้ง และเผาของไอโซโพรพานอลที่สร้างขึ้น วิธีนี้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและมีความบริสุทธิ์สูงสำหรับอลูมินาที่ได้รับ อย่างไรก็ตาม ความบริสุทธิ์สูงของสารตั้งต้นแอลกอฮอล์อินทรีย์นำไปสู่ต้นทุนการผลิตที่สูง กระบวนการที่ซับซ้อน และการควบคุมความบริสุทธิ์ที่ยากลำบาก

วิธีการไฮโดรไลซิสกระตุ้นโดยตรง

วิธีการไฮโดรไลซิสของปรอทคลอไรด์กระตุ้นการใช้แผ่นอลูมิเนียมคลอไรด์ปรอทหรือชิปอลูมิเนียมที่เปิดใช้งานแล้ววางในความเข้มข้น 1 เปอร์เซ็นต์ของสารละลายอะลูมิเนียมซัลเฟตที่ไฮโดรไลซ์ โซลอลูมินาไฮดรอกไซด์ที่ได้รับหลังจากเจลอบแห้งที่อุณหภูมิสูง การประมวลผลที่อุณหภูมิสูงต่อไปเพื่อเตรียมผงอลูมินา . จุดสำคัญของกระบวนการนี้คือการกระตุ้นไฮโดรไลซิสของอะลูมิเนียม จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าวัตถุดิบเป็นเกล็ดอลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูง หากไฮโดรไลซิสไม่เพียงพอ จะมีธาตุอะลูมิเนียมหลงเหลืออยู่ในผลิตภัณฑ์ วัฏจักรการผลิตของวิธีการไฮโดรไลซิสกระตุ้นอะลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงนั้นสั้น และผงอลูมินาที่ได้รับสามารถปรับปรุงความต้านทานการส่งผ่านและการกัดกร่อนของเซรามิกโปร่งใส อย่างไรก็ตาม ความบริสุทธิ์ของโลหะอะลูมิเนียมดิบนั้นสูงและจำเป็นต้องมีการควบคุมกระบวนการอย่างเข้มงวดเพื่อให้มั่นใจในความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ สภาวะไฮโดรไลซิสที่รุนแรงและปัญหาสิ่งแวดล้อมจำกัดการใช้วิธีนี้ในห้องปฏิบัติการ

2.3 การปรับปรุงวิธีการไบเออร์

กระบวนการของไบเออร์ที่ได้รับการปรับปรุงสามารถตกตะกอนอลูมินาไฮดรอกไซด์จากสารละลายโซเดียมเมทัลลูมิเนตหลังจากการผึ่งให้แห้งและการกำจัดเหล็กแล้วเผาที่อุณหภูมิสูงเพื่อให้ได้อลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูงด้วยรูปทรงคริสตัลที่ต้องการ การทำให้บริสุทธิ์ของสารละลาย การกำจัดสิ่งเจือปน และกระบวนการตกผลึกจะส่งผลต่อความบริสุทธิ์และคุณภาพผงของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของวิธีนี้ Tang Haihong และคณะ [5] สำรวจการใช้แบเรียมอะลูมิเนตเพื่อทำให้สารละลายโซเดียมอะลูมิเนตบริสุทธิ์อย่างล้ำลึกเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียอะลูมิเนียมในกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ด้วยสารละลาย

นอกจากนี้ ควรให้ความสนใจกับการกำจัดโซเดียม การเติมแร่ธาตุในระหว่างการคั่ว หรือการเพิ่มน้ำยาล้างโซเดียมระหว่างการเปลี่ยนสถานะไฮโดรเทอร์มอลของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการกำจัดโซเดียม ในกระบวนการตกผลึก ความอิ่มตัวของสารละลาย อุณหภูมิการตกผลึก ขนาดเมล็ด และพารามิเตอร์อื่น ๆ ส่งผลโดยตรงต่อความบริสุทธิ์และคุณภาพผงของอลูมินา ด้วยการควบคุมสภาวะของปฏิกิริยาอย่างแม่นยำ กระบวนการตกผลึกสามารถดำเนินไปอย่างช้าๆ หลีกเลี่ยงการก่อตัวของนิวเคลียสของผลึกที่ผิดปกติ และช่วยลดการรวมของ Na, Si และสิ่งสกปรกอื่นๆ กระบวนการนี้มีต้นทุนต่ำและแหล่งวัตถุดิบกว้าง แต่กระบวนการซับซ้อน อุณหภูมิการคั่วสูง ผลผลิตต่ำ ความบริสุทธิ์ค่อนข้างต่ำ

2.4 วิธีโซลเจล

วิธีโซลเจลเป็นวิธีที่สำคัญในการเตรียมอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูงที่อุณหภูมิต่ำ เกลืออะลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงถูกไฮโดรไลซ์ในเกลืออนินทรีย์หรือกรดอินทรีย์ที่มีความบริสุทธิ์สูงเพื่อผลิตไฮเดรตสารตั้งต้น hyalosol จากนั้นเจลก็ถูกโพลีเมอร์และเจลลี่เพื่อให้ได้เจลใส ซึ่งถูกให้ความร้อนต่อไปเป็นอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง Xu Sankui และคณะ [6] เตรียมโซลโดยใช้อะลูมิเนียมไนเตรตความบริสุทธิ์สูงเพื่อสร้างระบบสารตั้งต้นไฮเดรตภายใต้ระบบน้ำแอมโมเนีย ในขั้นตอนการเกิดเจล เติมเมล็ดคริสตัลอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง และใช้อะลูมิเนียมไตรฟลูออไรด์เป็นสารเติมแต่งเพื่อเตรียมนาโน-อลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูงที่อุณหภูมิต่ำกว่า

2.5 วิธีการสังเคราะห์ไฮโดรเทอร์มอล

ความบริสุทธิ์และความละเอียดของวิธีการสังเคราะห์ไฮโดรเทอร์มอลสำหรับการควบคุมผลิตภัณฑ์ทำได้ง่าย โดยใช้สารละลายที่เป็นน้ำเป็นระบบปฏิกิริยา ผ่านแรงดันความร้อนจะเพิ่มความสามารถในการละลายของสารตั้งต้น อลูมิเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงและไอน้ำโดยตรงของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ในอุณหภูมิและการตกตะกอนใน กระบวนการของอลูมินา หลีกเลี่ยงการเผาอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ให้แข็งร่วมกัน แล้วผ่านขั้นตอนการทำงานเช่นการทำให้แห้ง การเผา สามารถผลิตผงอลูมินา

ขั้นแรกให้ละลาย NaOH ในน้ำแอมโมเนียที่อุณหภูมิห้อง จากนั้นค่อยๆ เติมอะลูมิเนียมคลอไรด์เพื่อเตรียมสารตั้งต้นตกตะกอนสีขาวขุ่น จากนั้นจึงเตรียมผงนาโนไดอะสปอร์ด้วยวิธีสังเคราะห์ด้วยความร้อนใต้พิภพโดยการปรับค่า pH ของสารละลาย ข้อเสียของวิธีนี้คือการลงทุนอุปกรณ์มีขนาดใหญ่ อุณหภูมิสูงและความดันสูงมีอันตรายบางอย่าง ประสิทธิภาพของการแปลงอลูมินาไฮดรอกไซด์ต่ำ มักจะต้องเพิ่มเมล็ดเพื่อลดอุณหภูมิการเปลี่ยนเฟส

หยาดน้ำฟ้า