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氢氧化铝晶种简述

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浏览:- 发布日期:2019-01-22 16:41:20【

氢氧化铝晶种简述

摘要:氢氧化铝是重要的无机阻燃剂,铝酸钠溶液晶种分解是其主要生产工艺。平均粒径小、分散性高和多活性点的超细氢氧化铝晶种是分解过程中的关键,晶种的活性主要取决于晶种的制备方法和条件、保存时间以及晶种的粒度。

关键词:氢氧化铝 晶种 活性 阻燃 制备

1、综述

近年来国内外对阻燃剂氢氧化铝微粉的需求量急剧增加,研制开发微粉氢氧化铝阻燃剂具有广阔的市场应用前景。目前,微粉氢氧化铝的大规模生产厂家有雅宝、住友、日本昭和等[1],国内最大的厂家是中国铝业股份有限公司。然而我们的产品和国际知名品牌相比,在加工性能等方面还有一些差距[2]。铝酸钠溶液的晶种分解制备氢氧化铝,铝酸钠溶液中添加氢氧化铝作为晶种,不断搅拌,溶液中的氧化铝以氢氧化铝的形式慢慢析出,同时溶液的分子比不断增大。晶种是种分过程的关键因素之一。平均粒径小、分散性高和多活性点的超细氢氧化铝晶种是分解过程中的关键[3]

机械粉碎法可分为干法粉碎和湿法粉碎,干法粉碎就是以干燥的氢氧化铝为原料,通过各种设备破碎,获得各种粒度的产品,一般产品粒度较粗,值、电导率较高,大颗粒相对较多,优点是流程短[4]。湿法粉碎就是以氢氧化铝为原料,加入水混合,通过各种设备破碎,获得各种粒度的产品,然后过滤、洗涤、烘干、分散,一般产品粒度较小,电导率较低,大颗粒相对较少,缺点是流程长,耗能多。

化学法制备微粉氢氧化铝主要是基于酸碱中和反应的机理,采用酸碱中和的方法制备出高活性的微粉氢氧化铝晶种,活性晶种的质量和数量是影响氢氧化铝微粉的粒度和分解率的重要因素[5]

介于机械粉碎法制备微粉氢氧化铝和化学法制备微粉氢氧化铝两种工艺之间,还有一种现在应用比较广泛的机械粉碎法制备晶种,晶种加入到铝酸钠溶液中进行碳分分解,分解后的氢氧化铝再进行机械粉碎法制备活性晶种[6],活性晶种再次加入到铝酸钠溶液中进行分解的生产方法,简称为半化学法制备微粉氢氧化铝工艺。

2、化学法制备氢氧化铝晶种

利用酸碱中和原理,将铝酸钠溶液与盐酸、硝酸、硫酸、硫酸铝、硝酸铝中的一种或几种进行中和反应制备出纳米级氢氧化铝晶种。

1)制备温度影响

种子液制备温度越低,产品的粒度越小。在35℃以下,产品的粒度均能达到要求,但是,温度越低,产品的吸油量越高。室温下制备种子液,微粉氢氧化铝的质量就能达到要求[7]

2)原料加入方式影响

种子液制备中原料加入方式,直接关系到所制产品的粒度大小,这与反应时体系的pH值、反应物的浓度有关。

3)反应终点的影晌

种子液终点对产品的粒度有较大的影响,种子液终点的pH值为6-10时,产品的粒度达到要求,但为了制备过程的稳定性,要求pH值为7-9[8]

化学法制备的“活性晶种”,在搅拌分解过程中能加快铝酸钠溶液的分解速度,提高分解率,且在低温下分解产生的次生晶核和机械成核数目增多,使产品氢氧化铝颗粒细化。

参考文献

[1] 李立全,梁小伟.我国超细氢氧化铝的生产现状及发展趋势[J].阻燃材料与技术, 2003,(6):14-16

[2] 冉霞.超细氢氧化铝主要用途及物理指标分析[J].世界有色金属,2008,(10):38-39

[3] 杨重愚氧化铝生产工艺学[M].北京冶金工业出版社,1993

[4] 仲维卓,华素坤.晶体生长形态学[M].北京:科学出版社,1999.

[5] 郑永林,袁继祖主编非金属矿加工技术与应用手册[M].北京冶金工业出版社,2005

[6] 吴争平.氢氧化铝结晶行为及其晶体微观叠合的理论研究.中南大学 2007.5:1-17

[7] 谭军,陈启元,尹周澜.氧化铝显微结构和磨损性能的研究[A].第十届全国氧化铝学术会议论文集[C].

[8] 李光辉,叶岚.氧化铝的水热化学研究:α-三水铝石、拜铝石、诺水铝石脱水产物的再水合现象[J].石油学报,1996,12(3):107-113

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