CN116135787B - 一种超细α-氧化铝的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于氧化铝技术领域，尤其是一种超细α‑氧化铝的制造方法，针对现有的材料成本高，且容易造成污染的问题，现提出如下方案，其包括以下步骤：S1：超细α‑氧化铝的原材料包括25份～30份的铝粉、0.1份～1份的硼化物、69份～74份的提纯过期果汁和0.1份～1份的超酸，铝粉包括氧化铝和氢氧化铝；S2：将铝粉和硼化物倒入搅拌设备中，加热到55℃～65℃，以320r/min～460r/min的搅拌速度进行搅拌，通过铝粉、硼化物、提纯过期果汁和超酸的材料制备出超细α‑氧化铝，并且将原本的化工酸性物质替换为提纯过期果汁，可以利用过期果汁，减少资源浪费，并且可以降低材料采购成本，并且可以减少对环境的污染，增强超细α‑氧化铝的环保性。
Description
技术领域
本发明涉及氧化铝技术领域，尤其涉及一种超细α-氧化铝的制造方法。
背景技术
申请号为201210427681.0的专利公开了一种氧化铝的制备方法，将铝盐溶液和沉淀剂并流加入到含有聚乙二醇的水溶液中进行共沉淀反应；沉淀物经老化、过滤、干燥后得到拟薄水铝石干胶，拟薄水铝石干胶经焙烧后制得γ-Al2O3粉体。该方法工艺简单、生产成本低，制备的氧化铝具有规则的层状结构、粉体颗粒团聚少，孔容、孔径大，比表面积高，对环境污染小，易于实现工业化生产。
但是该氧化铝的制备方法也存在一些问题，例如，其生产过程中往往需要使用大量的化工原料，这些化工原料不但增加了材料的生产成本还容易在生产过程中造成污染，并且其没有对日常中大量的废弃物进行综合利用。
发明内容
基于背景技术存在材料成本高，且容易造成污染的问题，本发明提出了一种超细α-氧化铝的制造方法。
本发明提出的一种超细α-氧化铝的制造方法，包括以下步骤：
S1：超细α-氧化铝的原材料包括25份～30份的铝粉、0.1份～1份的硼化物、69份～74份的提纯过期果汁和0.1份～1份的超酸，铝粉包括氧化铝和氢氧化铝；
S2：将铝粉和硼化物倒入搅拌设备中，加热到55℃～65℃，以320r/min～460r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌均匀后立即倒入冷藏容器中，在零下20摄氏度的环境中进行冷却，得到待处理粉末；
S3：将超酸倒入提纯过期果汁，搅拌均匀后进行加热，加热到65℃～75℃，然后将待处理粉末倒入，接着以120r/min～160r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌1小时～2小时，得到混合液；
S4：将混合液倒入脱水设备中进行脱水，脱水完成后使用去离子水进行冲洗，冲洗完成后进行干燥，得到待煅烧材料；
S5：将待煅烧材料倒入煅烧设备中进行煅烧，煅烧得到待研磨材料，将待研磨材料倒入球磨机中进行研磨，反复研磨两次，得到超细α-氧化铝。
优选地，所述在S1中，铝粉中氧化铝和氢氧化铝的比例控制在1:1，氧化铝采用工业氧化铝，氢氧化铝是通过拜耳法得到的氢氧化铝，氧化铝和氢氧化铝选择过100目筛的粉末状材料，确保生产产品的质量。
优选地，所述在S1中，铝粉的制备方法：取得氧化铝和氢氧化铝，倒入搅拌设备中进行搅拌，加热到75℃～85℃，以240r/min～320r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌15分钟后，加热到135℃～145℃，继续搅拌，得到铝粉，方便铝粉中材料的混合，方便后续的加工。
优选地，所述在S1中，硼化物选择过200目筛的粉末，超酸选择布朗斯特超酸、路易斯超酸和共轭布朗斯特——路易斯超酸中的一种，硼化物的材料方便硼化物与铝粉的混合，超酸可以有效增强材料性能。
优选地，所述在S1中，提纯过期果汁选择酸性果汁，提纯过期果汁原料包括苹果汁、橘汁、柠檬汁、山楂汁和菠萝汁中的一种，提纯过期果汁的材料方便综合利用废弃的原材料。
优选地，所述在S1中，提纯过期果汁的制备方法：取得果汁原料，将其倒入浓缩设备中，进行浓缩，体积浓缩到原来的三分之一，然后加热到95℃～100℃，加热15分钟后自然冷却，加入沉淀剂进行沉淀，沉淀后过滤掉沉淀的杂质，然后使用300目筛进行过滤，过滤出的汁液再次加热，加热到95℃～100℃，加热15分钟后自然冷却，最后倒入浓缩设备中再次浓缩，得到提纯过期果汁，确保对材料的提纯效果。
优选地，所述在S2中，搅拌之前抽取掉搅拌设备中的空气，并注入惰性气体进行保护，然后再进行搅拌，可以避免空气中的氧气与内部材料发生反应。
优选地，所述在S2中，搅拌均匀时铝粉和硼化物混合物的温度保持中60℃以上，冷藏容器可以采用液氮冷却和冰箱冷却中的一种，确保混合效果。
优选地，所述在S3中，待处理粉末倒入提纯过期果汁时，待处理粉末采用筛网均匀撒入提纯过期果汁中，每10秒撒入10％，100秒全部撒入，让待处理粉末和提纯过期果汁可以均匀混合。
优选地，所述在S5中，煅烧1885℃～2195℃，煅烧3小时～4小时，确保煅烧效果。
本发明的有益效果：
通过铝粉、硼化物、提纯过期果汁和超酸的材料制备出超细α-氧化铝，并且将原本的化工酸性物质替换为提纯过期果汁，可以利用过期果汁，减少资源浪费，并且可以降低材料采购成本，并且可以减少对环境的污染，增强超细α-氧化铝的环保性。
附图说明
图1为本发明提出的工作流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
参照图1，实施例一
本实施例中提出了一种超细α-氧化铝的制造方法，包括以下步骤：
S1：超细α-氧化铝的原材料包括27份的铝粉、0.3份的硼化物、72份的提纯过期果汁和0.7份的超酸，铝粉包括氧化铝和氢氧化铝，铝粉中氧化铝和氢氧化铝的比例控制在1:1，氧化铝采用工业氧化铝，氢氧化铝是通过拜耳法得到的氢氧化铝，氧化铝和氢氧化铝选择过100目筛的粉末状材料，铝粉的制备方法：取得氧化铝和氢氧化铝，倒入搅拌设备中进行搅拌，加热到82℃，以270r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌15分钟后，加热到142℃，继续搅拌，得到铝粉，硼化物选择过200目筛的粉末，超酸选择布朗斯特超酸、路易斯超酸和共轭布朗斯特——路易斯超酸中的一种，提纯过期果汁选择酸性果汁，提纯过期果汁原料包括苹果汁、橘汁、柠檬汁、山楂汁和菠萝汁中的一种，提纯过期果汁的制备方法：取得果汁原料，将其倒入浓缩设备中，进行浓缩，体积浓缩到原来的三分之一，然后加热到95℃～100℃，加热15分钟后自然冷却，加入沉淀剂进行沉淀，沉淀后过滤掉沉淀的杂质，然后使用300目筛进行过滤，过滤出的汁液再次加热，加热到95℃～100℃，加热15分钟后自然冷却，最后倒入浓缩设备中再次浓缩，得到提纯过期果汁；
S2：将铝粉和硼化物倒入搅拌设备中，加热到60℃，以370r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌均匀后立即倒入冷藏容器中，在零下20摄氏度的环境中进行冷却，得到待处理粉末，搅拌之前抽取掉搅拌设备中的空气，并注入惰性气体进行保护，然后再进行搅拌，搅拌均匀时铝粉和硼化物混合物的温度保持中60℃以上，冷藏容器可以采用液氮冷却和冰箱冷却中的一种；
S3：将超酸倒入提纯过期果汁，搅拌均匀后进行加热，加热到68℃，然后将待处理粉末倒入，接着以140r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌1.5小时，得到混合液，待处理粉末倒入提纯过期果汁时，待处理粉末采用筛网均匀撒入提纯过期果汁中，每10秒撒入10％，100秒全部撒入；
S4：将混合液倒入脱水设备中进行脱水，脱水完成后使用去离子水进行冲洗，冲洗完成后进行干燥，得到待煅烧材料；
S5：将待煅烧材料倒入煅烧设备中进行煅烧，煅烧得到待研磨材料，将待研磨材料倒入球磨机中进行研磨，反复研磨两次，得到超细α-氧化铝，煅烧1885℃～2195℃，煅烧3小时～4小时。
参照图1，实施例二
本实施例中提出了一种超细α-氧化铝的制造方法，包括以下步骤：
S1：超细α-氧化铝的原材料包括28份的铝粉、0.4份的硼化物、71份的提纯过期果汁和0.6份的超酸，铝粉包括氧化铝和氢氧化铝，铝粉中氧化铝和氢氧化铝的比例控制在1:1，氧化铝采用工业氧化铝，氢氧化铝是通过拜耳法得到的氢氧化铝，氧化铝和氢氧化铝选择过100目筛的粉末状材料，铝粉的制备方法：取得氧化铝和氢氧化铝，倒入搅拌设备中进行搅拌，加热到82℃，以270r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌15分钟后，加热到142℃，继续搅拌，得到铝粉，硼化物选择过200目筛的粉末，超酸选择布朗斯特超酸、路易斯超酸和共轭布朗斯特——路易斯超酸中的一种，提纯过期果汁选择酸性果汁，提纯过期果汁原料包括苹果汁、橘汁、柠檬汁、山楂汁和菠萝汁中的一种，提纯过期果汁的制备方法：取得果汁原料，将其倒入浓缩设备中，进行浓缩，体积浓缩到原来的三分之一，然后加热到95℃～100℃，加热15分钟后自然冷却，加入沉淀剂进行沉淀，沉淀后过滤掉沉淀的杂质，然后使用300目筛进行过滤，过滤出的汁液再次加热，加热到95℃～100℃，加热15分钟后自然冷却，最后倒入浓缩设备中再次浓缩，得到提纯过期果汁；
S2：将铝粉和硼化物倒入搅拌设备中，加热到60℃，以370r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌均匀后立即倒入冷藏容器中，在零下20摄氏度的环境中进行冷却，得到待处理粉末，搅拌之前抽取掉搅拌设备中的空气，并注入惰性气体进行保护，然后再进行搅拌，搅拌均匀时铝粉和硼化物混合物的温度保持中60℃以上，冷藏容器可以采用液氮冷却和冰箱冷却中的一种；
S3：将超酸倒入提纯过期果汁，搅拌均匀后进行加热，加热到68℃，然后将待处理粉末倒入，接着以140r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌1.5小时，得到混合液，待处理粉末倒入提纯过期果汁时，待处理粉末采用筛网均匀撒入提纯过期果汁中，每10秒撒入10％，100秒全部撒入；
S4：将混合液倒入脱水设备中进行脱水，脱水完成后使用去离子水进行冲洗，冲洗完成后进行干燥，得到待煅烧材料；
S5：将待煅烧材料倒入煅烧设备中进行煅烧，煅烧得到待研磨材料，将待研磨材料倒入球磨机中进行研磨，反复研磨两次，得到超细α-氧化铝，煅烧1885℃～2195℃，煅烧3小时～4小时。
参照图1，实施例三
本实施例中提出了一种超细α-氧化铝的制造方法，包括以下步骤：
S1：超细α-氧化铝的原材料包括28份的铝粉、0.5份的硼化物、71份的提纯过期果汁和0.5份的超酸，铝粉包括氧化铝和氢氧化铝，铝粉中氧化铝和氢氧化铝的比例控制在1:1，氧化铝采用工业氧化铝，氢氧化铝是通过拜耳法得到的氢氧化铝，氧化铝和氢氧化铝选择过100目筛的粉末状材料，铝粉的制备方法：取得氧化铝和氢氧化铝，倒入搅拌设备中进行搅拌，加热到82℃，以270r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌15分钟后，加热到142℃，继续搅拌，得到铝粉，硼化物选择过200目筛的粉末，超酸选择布朗斯特超酸、路易斯超酸和共轭布朗斯特——路易斯超酸中的一种，提纯过期果汁选择酸性果汁，提纯过期果汁原料包括苹果汁、橘汁、柠檬汁、山楂汁和菠萝汁中的一种，提纯过期果汁的制备方法：取得果汁原料，将其倒入浓缩设备中，进行浓缩，体积浓缩到原来的三分之一，然后加热到95℃～100℃，加热15分钟后自然冷却，加入沉淀剂进行沉淀，沉淀后过滤掉沉淀的杂质，然后使用300目筛进行过滤，过滤出的汁液再次加热，加热到95℃～100℃，加热15分钟后自然冷却，最后倒入浓缩设备中再次浓缩，得到提纯过期果汁；
S2：将铝粉和硼化物倒入搅拌设备中，加热到60℃，以370r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌均匀后立即倒入冷藏容器中，在零下20摄氏度的环境中进行冷却，得到待处理粉末，搅拌之前抽取掉搅拌设备中的空气，并注入惰性气体进行保护，然后再进行搅拌，搅拌均匀时铝粉和硼化物混合物的温度保持中60℃以上，冷藏容器可以采用液氮冷却和冰箱冷却中的一种；
S3：将超酸倒入提纯过期果汁，搅拌均匀后进行加热，加热到68℃，然后将待处理粉末倒入，接着以140r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌1.5小时，得到混合液，待处理粉末倒入提纯过期果汁时，待处理粉末采用筛网均匀撒入提纯过期果汁中，每10秒撒入10％，100秒全部撒入；
S4：将混合液倒入脱水设备中进行脱水，脱水完成后使用去离子水进行冲洗，冲洗完成后进行干燥，得到待煅烧材料；
S5：将待煅烧材料倒入煅烧设备中进行煅烧，煅烧得到待研磨材料，将待研磨材料倒入球磨机中进行研磨，反复研磨两次，得到超细α-氧化铝，煅烧1885℃～2195℃，煅烧3小时～4小时。
参照图1，实施例四
本实施例中提出了一种超细α-氧化铝的制造方法，包括以下步骤：
S1：超细α-氧化铝的原材料包括29份的铝粉、0.6份的硼化物、70份的提纯过期果汁和0.4份的超酸，铝粉包括氧化铝和氢氧化铝，铝粉中氧化铝和氢氧化铝的比例控制在1:1，氧化铝采用工业氧化铝，氢氧化铝是通过拜耳法得到的氢氧化铝，氧化铝和氢氧化铝选择过100目筛的粉末状材料，铝粉的制备方法：取得氧化铝和氢氧化铝，倒入搅拌设备中进行搅拌，加热到82℃，以270r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌15分钟后，加热到142℃，继续搅拌，得到铝粉，硼化物选择过200目筛的粉末，超酸选择布朗斯特超酸、路易斯超酸和共轭布朗斯特——路易斯超酸中的一种，提纯过期果汁选择酸性果汁，提纯过期果汁原料包括苹果汁、橘汁、柠檬汁、山楂汁和菠萝汁中的一种，提纯过期果汁的制备方法：取得果汁原料，将其倒入浓缩设备中，进行浓缩，体积浓缩到原来的三分之一，然后加热到95℃～100℃，加热15分钟后自然冷却，加入沉淀剂进行沉淀，沉淀后过滤掉沉淀的杂质，然后使用300目筛进行过滤，过滤出的汁液再次加热，加热到95℃～100℃，加热15分钟后自然冷却，最后倒入浓缩设备中再次浓缩，得到提纯过期果汁；
S2：将铝粉和硼化物倒入搅拌设备中，加热到60℃，以370r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌均匀后立即倒入冷藏容器中，在零下20摄氏度的环境中进行冷却，得到待处理粉末，搅拌之前抽取掉搅拌设备中的空气，并注入惰性气体进行保护，然后再进行搅拌，搅拌均匀时铝粉和硼化物混合物的温度保持中60℃以上，冷藏容器可以采用液氮冷却和冰箱冷却中的一种；
S3：将超酸倒入提纯过期果汁，搅拌均匀后进行加热，加热到68℃，然后将待处理粉末倒入，接着以140r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌1.5小时，得到混合液，待处理粉末倒入提纯过期果汁时，待处理粉末采用筛网均匀撒入提纯过期果汁中，每10秒撒入10％，100秒全部撒入；
S4：将混合液倒入脱水设备中进行脱水，脱水完成后使用去离子水进行冲洗，冲洗完成后进行干燥，得到待煅烧材料；
S5：将待煅烧材料倒入煅烧设备中进行煅烧，煅烧得到待研磨材料，将待研磨材料倒入球磨机中进行研磨，反复研磨两次，得到超细α-氧化铝，煅烧1885℃～2195℃，煅烧3小时～4小时。
参照图1，实施例五
本实施例中提出了一种超细α-氧化铝的制造方法，包括以下步骤：
S1：超细α-氧化铝的原材料包括29份的铝粉、0.8份的硼化物、70份的提纯过期果汁和0.2份的超酸，铝粉包括氧化铝和氢氧化铝，铝粉中氧化铝和氢氧化铝的比例控制在1:1，氧化铝采用工业氧化铝，氢氧化铝是通过拜耳法得到的氢氧化铝，氧化铝和氢氧化铝选择过100目筛的粉末状材料，铝粉的制备方法：取得氧化铝和氢氧化铝，倒入搅拌设备中进行搅拌，加热到82℃，以270r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌15分钟后，加热到142℃，继续搅拌，得到铝粉，硼化物选择过200目筛的粉末，超酸选择布朗斯特超酸、路易斯超酸和共轭布朗斯特——路易斯超酸中的一种，提纯过期果汁选择酸性果汁，提纯过期果汁原料包括苹果汁、橘汁、柠檬汁、山楂汁和菠萝汁中的一种，提纯过期果汁的制备方法：取得果汁原料，将其倒入浓缩设备中，进行浓缩，体积浓缩到原来的三分之一，然后加热到95℃～100℃，加热15分钟后自然冷却，加入沉淀剂进行沉淀，沉淀后过滤掉沉淀的杂质，然后使用300目筛进行过滤，过滤出的汁液再次加热，加热到95℃～100℃，加热15分钟后自然冷却，最后倒入浓缩设备中再次浓缩，得到提纯过期果汁；
S2：将铝粉和硼化物倒入搅拌设备中，加热到60℃，以370r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌均匀后立即倒入冷藏容器中，在零下20摄氏度的环境中进行冷却，得到待处理粉末，搅拌之前抽取掉搅拌设备中的空气，并注入惰性气体进行保护，然后再进行搅拌，搅拌均匀时铝粉和硼化物混合物的温度保持中60℃以上，冷藏容器可以采用液氮冷却和冰箱冷却中的一种；
S3：将超酸倒入提纯过期果汁，搅拌均匀后进行加热，加热到68℃，然后将待处理粉末倒入，接着以140r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌1.5小时，得到混合液，待处理粉末倒入提纯过期果汁时，待处理粉末采用筛网均匀撒入提纯过期果汁中，每10秒撒入10％，100秒全部撒入；
S4：将混合液倒入脱水设备中进行脱水，脱水完成后使用去离子水进行冲洗，冲洗完成后进行干燥，得到待煅烧材料；
S5：将待煅烧材料倒入煅烧设备中进行煅烧，煅烧得到待研磨材料，将待研磨材料倒入球磨机中进行研磨，反复研磨两次，得到超细α-氧化铝，煅烧1885℃～2195℃，煅烧3小时～4小时。
对比常规的超细α-氧化铝与实施例一至五制得的超细α-氧化铝，实施例一至五制得的超细α-氧化铝如下表：
由上述表格可知，本发明制得的超细α-氧化铝的生产成本具有明显下降，且实施五为最佳实施例。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种超细α-氧化铝的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：超细α-氧化铝的原材料包括25份～30份的铝粉、0.1份～1份的硼化物、69份～74份的提纯过期果汁和0.1份～1份的超酸，铝粉包括氧化铝和氢氧化铝，铝粉中氧化铝和氢氧化铝的比例控制在1:1，氧化铝采用工业氧化铝，氢氧化铝是通过拜耳法得到的氢氧化铝，氧化铝和氢氧化铝选择过100目筛的粉末状材料，铝粉的制备方法：取得氧化铝和氢氧化铝，倒入搅拌设备中进行搅拌，加热到75℃～85℃，以240r/min～320r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌15分钟后，加热到135℃～145℃，继续搅拌，得到铝粉，提纯过期果汁选择酸性果汁，提纯过期果汁原料包括苹果汁、橘汁、柠檬汁、山楂汁和菠萝汁中的一种，提纯过期果汁的制备方法：取得果汁原料，将其倒入浓缩设备中，进行浓缩，体积浓缩到原来的三分之一，然后加热到95℃～100℃，加热15分钟后自然冷却，加入沉淀剂进行沉淀，沉淀后过滤掉沉淀的杂质，然后使用300目筛进行过滤，过滤出的汁液再次加热，加热到95℃～100℃，加热15分钟后自然冷却，最后倒入浓缩设备中再次浓缩，得到提纯过期果汁；
S2：将铝粉和硼化物倒入搅拌设备中，加热到55℃～65℃，以320r/min～460r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌均匀后立即倒入冷藏容器中，在零下20摄氏度的环境中进行冷却，得到待处理粉末；
S3：将超酸倒入提纯过期果汁，搅拌均匀后进行加热，加热到65℃～75℃，然后将待处理粉末倒入，接着以120r/min～160r/min的搅拌速度进行搅拌，搅拌1小时～2小时，得到混合液；
S4：将混合液倒入脱水设备中进行脱水，脱水完成后使用去离子水进行冲洗，冲洗完成后进行干燥，得到待煅烧材料；
S5：将待煅烧材料倒入煅烧设备中进行煅烧，煅烧得到待研磨材料，将待研磨材料倒入球磨机中进行研磨，反复研磨两次，得到超细α-氧化铝。
2.根据权利要求1所述的一种超细α-氧化铝的制造方法，其特征在于，在所述S1中，硼化物选择过200目筛的粉末，超酸选择布朗斯特超酸、路易斯超酸和共轭布朗斯特——路易斯超酸中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种超细α-氧化铝的制造方法，其特征在于，在所述S2中，搅拌之前抽取掉搅拌设备中的空气，并注入惰性气体进行保护，然后再进行搅拌。
4.根据权利要求1所述的一种超细α-氧化铝的制造方法，其特征在于，在所述S2中，搅拌均匀时铝粉和硼化物混合物的温度保持中60℃以上，冷藏容器采用液氮冷却和冰箱冷却中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种超细α-氧化铝的制造方法，其特征在于，在所述S3中，待处理粉末倒入提纯过期果汁时，待处理粉末采用筛网均匀撒入提纯过期果汁中，每10秒撒入10％，100秒全部撒入。
6.根据权利要求1所述的一种超细α-氧化铝的制造方法，其特征在于，在所述S5中，煅烧1885℃～2195℃，煅烧3小时～4小时。
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