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      活性氧化鋁的制備方法工藝

      活性氧化鋁的制備方法工藝

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          活性氧化鋁的制備方法工藝

          活性氧化鋁一般是通過熱分解氧化鋁的水合物得到的,目前我國制備活性氧化鋁的方法有酸法、堿法、有機醇鋁水解法等。

          1、酸法

          所謂酸法是指以Al2(SO4)3、AlCl3、Al(NO3)3等酸性鋁鹽溶液為原料,以NaOH、KOH、Na2CO3、NaClO3、氨水等為沉淀劑制得沉淀凝膠,并對沉淀凝膠進行多次洗滌以去除陰離子,然后進行熱分解制得活性氧化鋁的方法。所制得的活性氧化鋁孔徑分布寬、大孔多、比表面積適中,但表面酸性較強,制備成本較高。有報道顯示,使用酸法制備活性氧化鋁時,若采用的鋁鹽為Al2(SO4)3,沉淀劑為氨水,制備的沉淀凝膠中會含有大量的SO42-,洗滌和加熱均無法去除,將影響活性氧化鋁的性質。酸法制備活性氧化鋁的一般工藝流程如圖1所示。

      圖1酸法制備活性氧化鋁的一般工藝流程圖

          2、堿法

          所謂堿法是指利用堿性鋁酸鹽和強酸為原料制備氫氧化鋁水合物,然后經熱分解得到活性氧化鋁的方法。根據制備氫氧化鋁水合物的方法不同,堿法可分為拜爾法、水解法、中和沉淀法、堿混合法四類。拜爾法是利用堿性鋁酸鹽溶液加晶種析出氧化鋁的方法。水解法是對高濃度堿性鋁酸鹽溶液加水稀釋直接水解得到活性氫氧化鋁,然后熱分解制得活性氧化鋁的方法。中和沉淀法是在堿性鋁酸鹽溶液用硫酸、硝酸、二氧化碳、鹽酸、或碳酸氫鈉沉淀制備活性氧化鋁的方法。堿混合法則是將硫酸鋁溶液與鋁酸鈉溶液經中和沉淀制得氫氧化鋁水合物,經高溫熱分解得活性氧化鋁的方法。堿法制備活性氧化鋁的一般工藝流程如圖2所示。

      圖2堿法制備活性氧化鋁的一般工藝流程圖

          3、有機醇鋁水解法

          有機醇鋁水解法制備活性氧化鋁是將醇鋁首先水解制得水合氧化鋁(其反應機理如圖3所示),然后將水合氧化鋁低位脫水制得活性氧化鋁,該方法所制的活性氧化鋁產品純度高、比表面積大,孔徑集中6-10nm之間,活性高,而且不含電解質,但制備方法相對復雜。有機醇鋁水解法制備活性氧化鋁的一般工藝流程如圖4所示。

      圖3有機醇鋁水解法制備活性氧化鋁的反應機理

      圖4有機醇鋁水解法制備活性氧化鋁的一般工藝流程圖

          4、其他方法

          以硫酸鋁和鋁酸鈉為原料,并流中和制備出低表 觀密度、晶相較純的擬薄水鋁石。然后將擬薄水鋁石進行油柱成型制備了低表觀密度、大孔容、高強度的活性氧化鋁球。將結晶氯化鋁與檸檬酸及淀粉等造孔劑混合,經直接干燥和焙燒制得了一種無定形活性氧化鋁。這種制備活性氧化鋁的方法與傳統制備方法相比,省去了中和、老化、過濾和洗滌等步驟,不僅縮短制備時間,而且用水量大大降低,降低了生產成本,減少了污廢水的排放,保護了環境。利用鋁型材廠工業污泥為原料,采用直接煅燒法制備得到滿足吸附劑要求的活性氧化鋁,試驗所確定的最佳實驗條件為:煅燒溫度600℃,保溫時間1h,此時所得活性氧化鋁比表面積為348m2/g, 孔容0.55cm3/g。同時,在鋁型材廠工業污泥中加入硝酸制備活性氧化鋁的方法,其最佳實驗條件為:硝酸質量分數為13%,用量為31%,煅燒溫度為600℃,保溫時間為1h。 目前我國制備活性氧化鋁的方法主要為前三種,其中堿法最常用。同時,以廢物利用、節能減排為出發點的新的制備方法和工藝也在不斷出現。

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