摘要：高纯氧化铝是制造高科技产品的主要原料，其适用范围较广，性能佳。因此被大量工业建设广泛运用。同时其有着备制成本高且对技术有着较高的要求特点。本文针对高纯氧化铝的配置方式进行研究，并对比分析其制造优缺点，并从环境等方面对其性能进行分析，希望能够对相关单位提供参考借鉴。
关键词：高纯氧化铝；配置；方法研究；应用分析
高纯氧化铝指的是天然纯度大于接近于百分之百，细腻均匀的超微粉体材料。作为21世纪产值最大，性能佳，运用范围最广的尖端原材料，高纯氧化铝有着高硬度以及耐高温和抗氧化的性能。一般而言，高纯度超细氧化铝抗氧化能力强且介电损耗低，其广泛被运用于绝缘材料以及电子产品，更是当代航天航空建设的主要材料。分析我国氧化铝产业，主要是生产低钠以及超细高纯度氧化铝。但是部分专业性的氧化铝产品依旧没达到产业化生产水平，因此大多进口。对此，本文针对高纯度氧化铝的配置进行了分析，以期能够为相关单位提供参考借鉴。
1.高纯度氧化铝的制造方式
1.1合成法
在高温高压的环境下，金属化合反应能够生产出高纯度氧化铝，将金属铝粉以及铝丝和铝片经过处理后和水发生反应，在特定情况下就能够得到高纯度氧化铝。这是因为氢氧化铝和三氧化二铝的溶解度不同，因此能够提炼出高纯度的氧化铝。不过，这种技术的特点在于，氢氧化铝要想转化成氧化铝其需要特殊的高温高压环境，温度不得低于450摄氏度，大多情况是借助水蒸气气压来实现高温，这种方式不能够获得高纯度高量的氧化铝。要想解决这种问题，可以在工程凝胶中加入质量分数3%左右的氧化镁等，以此来提升活化量，提升转换速率。这样保证了水化热在特殊的环境下生成了高纯度氧化铝。除此之外，这种方式的经济成本较高，且在高温高压情况下也存在爆炸性气体，氢气的生成，因此也会造成严重的安全隐患，且没有被广泛推广。
1.2 硫酸铝铵热解法
结合化学电解质原理，能够分解出硫酸铝溶液，结合脱水和高温处理后，化学反应能够得到有一定纯度的氧化铝。
其处理过程入下，首先现在硫酸溶液中溶解氢氧化铝，得到硫酸铝的溶液，经过处理后，再在溶液中加入硫酸铵，反应处理后得到特殊的硫酸铝铵溶液，在特殊的脱水炉下，分解氨，在高温炉热分解后形成具有纯度的氧化铝。整个反应过程如下图1所示。
（图1 硫酸铝铵热解法反应过程）
以上可知，在反应过程中，会产生氨气和三氧化硫，这些废气经过后期回收利用，可以循环处理，实现了氧化铝的清洁生产，降低成本损耗。可见，借助 硫酸铝铵热解法，可以生产出较为清洁且操作性强，成本低的氧化铝。同时，氧化铝的表面积大，且生产的超微粉的粒径较细腻，再生产过程中课程会造成粉尘危害，在使用该方式时，需要相关人员做好处理工作。
1.3碳酸铝安热解法
这种方法在当代工业生产中较为流行，其主要是应用在碳酸铝氨的热解过程中，其生产原理是在特殊的温度反应中，碳酸氢铵和硫酸铝铵都按照一定物质比例发生反应，若将合成和分解成碳酸铝按经过热分解，就可以得到粒径细腻且纯度99%以上的氧化铝粉末，其整个化学反应的过程如下（图2所示）：
从以上化学反应可知，虽然这种方式克服了二氧化硫的生成，但是所得到的氧化铝的粒径较大，且整个化学过程时间长，成本高。碳酸铝按热解关键在于采用了碱式碳酸盐，这种方式会影响高纯度超细氧化铝的质量，对其后期产品也有一定影响。目前，在我国河南等地区多采用该方法制造氧化铝粉。
1.4沉淀法分析
沉淀法指的是在溶液的状态影响下，结合化学反应让原料中的相关成分变成沉淀，在经过后期过滤干燥热分解处理得到特定产品。针对氧化铝的处理，这种方式周期长且范围不广，因此不被推广使用。
（图2 碳酸铝安热解法化学过程）
1.5拜耳法
这种方式多是对工业生产中的拜耳溶液进行提炼，如脱硅、脱铁等，经过除杂处理后，再加入超细活性晶体在进行分类处理。就能够得到高纯度的氢氧化铝。前期处理后，经过后期高温煅烧和物理研磨等方式，也能够高纯度的氧化铝，采用改良拜耳法制造的产品中氧化钠的含量较多，气纯度较低，且多在99%左右。不过活性晶体的备制和处理都耗时耗力，也需要较多成本。
2.常见的盐氨水备制高纯度氧化铝
结合以上备制方式，集合前人经验以及氧化铝需求特点，笔者认为采取盐酸氨水提炼氧化铝有着较好的发展空间，这一方面是因为盐氨水备制溶剂对环境影响小且成本低，同时，盐氨水备制的高纯度氧化铝精度高，经过提炼处理后有较好的性能和使用空间，笔者现将其工业化备制的方案和处理流程分析如下。
首先，盐酸氨水备制要先将工业中的氢氧化铝等和盐酸封闭后在反应槽处理，得到三氯化铝溶液，经过过滤处理以及蒸发及结晶后生成出六水三氯化铝晶体，再将其在氯化氢气体下高温脱水，得到了无水三氯化铝粉末，再将其在真空驴内进行升华处理，可以到的超过99%以上的三氯化铝，再次经过氨水溶液稀释和浓缩、结晶处理，干燥后就可以生成出高纯度氢氧化铝晶体，在经过高温煅烧后就可以生成达到使用要求的氧化铝。
3.结语
综上所述，通过对比上述方法可知，高纯氧化铝是制造高科技产品的主要原料，其适用范围较广，性能佳。相对于盐酸氨水法，目前国内高纯氧化铝主要生产方法热分解法和有机铝醇盐水解法等，其大多有工艺复杂、技术条件不易控制、成本较高且污染严重等缺点。要想保证工业生产出优质的氧化铝产品，需要相关化工人员优化产业，结合工业生产建设需求，选择无公害的方式策略，降低成本以此来促进生产建设。随着我国经济的发展，高纯氧化铝的需求量将会不断提高，同时对生产中的环境要求也会越来越高，绿色高效的盐酸氨水法制备高纯氧化铝的生产工艺将会得到广泛应用。
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论文作者:王文东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/27
标签：氧化铝论文; 氨水论文; 高纯论文; 高纯度论文; 硫酸铝论文; 溶液论文; 解法论文; 《基层建设》2019年第16期论文;