超高纯纳米氧化铝绿色合成方法及产业化装置

摘要

本发明提供了超高纯纳米氧化铝绿色合成方法，其步骤为：将高纯铝、异丙醇、催化剂、除铁剂、除硅剂注入到合成反应釜中，合成反应得到液态异丙醇铝；通过蒸发过滤获得液态超高纯异丙醇铝；将液态超高纯异丙醇铝缓慢注入水解陈化干燥罐，同时缓慢加入水解液进行水解反应得到水合氢氧化铝，再陈化干燥得到超高纯氢氧化铝粉；煅烧得到Al ₂ O ₃粉末；粉碎后计量包装；将前述步骤中产生的异丙醇尾气通过回收装置进行回收处理，得到的液态异丙醇作为所述第一个步骤中的异丙醇原料；本发明还提供了超高纯纳米氧化铝的绿色合成产业化装置，成本较低，无环境污染，可广泛应用于超高纯纳米氧化铝生产领域。

主权项

一种超高纯纳米氧化铝绿色合成方法，其特征在于，其工艺步骤为：（1）合成工艺：将高纯铝屑和异丙醇，加入到由下部加热的反应釜和上部冷凝器组成的合成反应塔中，加入催化剂、除铁剂、除硅剂后加热，异丙醇与铝发生合成反应，生成气态异丙醇铝；气态异丙醇铝进入冷凝器，经冷凝器冷却成液态异丙醇铝后，回流到所述反应釜中，这样不停地蒸发‑冷凝 ‑回流，完成合成反应，最终铝屑和异丙醇完全生成液态异丙醇铝；（2）蒸馏提纯工艺：将液态异丙醇铝注入蒸馏釜中蒸发成异丙醇铝蒸汽，进入接料罐后变成液态高纯异丙醇铝，然后将液态高纯异丙醇铝在160℃温度下过纳米陶瓷膜过滤机，滤除液态异丙醇铝中所含不溶元素态杂质，获得超高纯液态异丙醇铝；（3）水解、陈化和干燥工艺：将超高纯异丙醇铝缓慢注入水解陈化干燥罐中，同时缓慢注入高纯水和异丙醇组成的水解液，在水浴和搅拌条件下发生水解反应，得到超高纯纳米水合氢氧化铝及异丙醇水溶液；然后，在水解陈化干燥罐中陈化，陈化后进行干燥，液态异丙醇变成气态异丙醇，经冷凝后变成液态无水异丙醇排出，而超高纯纳米氢氧化铝以固态粉末形式留在水解陈化干燥罐体内；（4）煅烧工艺：对超高纯纳米氢氧化铝粉末进行煅烧，得到Al ₂ O ₃粉末；（5）粉碎包装工艺：对Al ₂ O ₃粉末进行粉碎后计量包装；（6）尾气处理工艺：将步骤（1）～（3）中产生的异丙醇尾气通过回收装置进行回收处理，回收得到的液态异丙醇进行脱水后作为所述步骤（1）中的异丙醇原料。