以磷化铝制备活性氧化铝的方法.pdf

本发明公开了一种以磷化铝粉制备活性氧化铝的方法，属于活性氧化铝的制备技术，该方法采用间歇水解法或连续水解法，其特征包括，间歇水解法：反应容器中预先加入过量水，匀速向水中投放磷化铝粉剂，搅拌反应溶液，收集生成的磷化氢气体，待反应完毕，过滤反应溶液，滤饼经干燥、粉碎、焙烧得到氧化铝；连续水解法：在常压或减压水解塔内，从塔中上部进料的磷化铝粉剂和从塔底侧通入的水蒸气，进行逆流操作，实现磷化铝的水解反应，在塔顶收集磷化氢气体，过滤塔底的反应溶液，滤饼经干燥、粉碎、焙烧得到氧化铝。本发明的优点在于氧化铝生产工艺简单、能耗低，无“三废”污染，氧化铝孔织构性能优良、高温热稳定性好。

1.  一种以磷化铝制备氧化铝的方法，该方法采用间歇水解法或连续水解法，其特征包括以下工艺过程，间歇水解法：反应容器中预先加入过量水，匀速、定量向水中投放磷化铝粉剂，反应体系温度保持在25℃～80℃，采用机械搅拌或N₂或CO₂气体对反应溶液进行连续搅拌，收集磷化铝水解反应生成的磷化氢气体，反应完毕，过滤反应溶液，滤液循环使用，滤饼在60℃～300℃普通干燥或真空干燥或超临界干燥2～12h、粉碎后经400℃～1300℃焙烧1～5h得到氧化铝；连续水解法：在常压或减压水解塔内，从塔中上部进料的磷化铝粉剂和从塔底侧通入的水蒸气，在20℃～120℃的塔温条件下，进行逆流操作，实现磷化铝的水解反应，在塔顶收集磷化氢气体，过滤塔低的反应溶液，滤液循环使用，滤饼在60℃～300℃普通干燥或真空干燥或超临界干燥2～12h、粉碎后经400℃～1300℃焙烧1～5h得到氧化铝。

以磷化铝制备活性氧化铝的方法
技术领域
本发明涉及一种以磷化铝制备活性氧化铝的方法，属于活性氧化铝的制备技术。
背景技术
目前，活性氧化铝全世界年产量约10万吨，都是以拜耳法生产所得到的三水铝石或金属铝为原料，经过快脱法、酸法、碱法或醇铝法等四种不同工艺制备而得，这些方法普遍存在工艺较为复杂，能耗较高等缺点。
磷化铝通常被用作制备熏蒸剂PH₃气体，若是以其为原料制备活性氧化铝，由于工艺过程简单，氧化铝生产成本大大下降，进而将会在市场上占有一席之地。目前未见以磷化铝水解工艺路线制备氧化铝的文献报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以磷化铝制备活性氧化铝的方法，该方法工艺过程简单、能耗低、原料成本低。
本发明是通过下述技术方案加以实现地，一种以磷化铝制备活性氧化铝的方法，该方法包括间歇水解法或连续水解法，其技术特征包括以下工艺过程。
间歇水解法：反应容器中预先加入过量水，匀速、定量向水中投放磷化铝粉剂；反应体系温度保持在25℃～80℃，采用机械搅拌或N₂或CO₂气体对反应溶液进行连续搅拌；收集水解反应生成的磷化氢气体；反应完毕，过滤反应溶液，滤液循环使用，滤饼在60℃～300℃普通干燥或真空干燥或超临界干燥2～12h、粉碎后经400℃～1300℃焙烧1～5h得到氧化铝。
连续水解法：在常压或减压水解塔内，从塔中上部进料的磷化铝粉剂和从塔底侧通入的水蒸气，在20℃～120℃的塔温条件下，进行逆流操作，实现磷化铝的水解反应；在塔顶收集磷化氢气体，过滤塔底的反应溶液，滤液循环使用，滤饼在60℃～300℃普通干燥或真空干燥或超临界干燥2～12h、粉碎后经400℃～1300℃焙烧1～5h得到氧化铝。
本发明的优点在于氧化铝生产工艺简单、能耗低，无“三废”污染，氧化铝孔织构性能优良、高温热稳定性好。
具体实施方式
以下所述实施例详细说明了本发明。在这些实施例中，除另有说明以外，所有百分比均按重量计。
实施例1
反应釜中预先加入50L水，加热并保持水温在40℃；首先向反应釜内通入CO₂气体，待整个反应釜和环流管道都充满CO₂气体后，定量匀速投入磷化铝粉剂，期间保持CO₂气体不间断搅拌；反应持续2小时共投入磷化铝粉剂6kg；过滤反应溶液，采用普通干燥法于120℃、2h干燥滤饼，并于500℃焙烧3h，得活性氧化铝，TEM分析样品为直径1～2nm、长度30～40nm的针状结构，BET比表面积为280.0m².g^-1、孔容为0.8cm³.g^-1。
实施例2
反应釜中预先加入50L水，加热并保持水温在30℃；首先向反应釜内通入N₂气体，待整个反应釜和环流管道都充满N₂气体后，定量匀速投入磷化铝粉剂，期间保持N₂气体不间断搅拌；反应持续2小时共投入磷化铝粉剂6kg；过滤反应溶液，采用乙醇介质的超临界干燥法干燥滤饼2h，并于550℃焙烧1h，得活性氧化铝；该法制得的氧化铝性能与实施例1中制得的样品性能基本一致。
实施例3
反应釜中预先加入50L水，加热并保持水温在60℃；首先向反应釜内通入CO₂气体，待整个反应釜和环流管道都充满CO₂气体后，定量匀速投入磷化铝粉剂，期间保持CO₂气体不间断搅拌；反应持续2小时共投入磷化铝粉剂6kg；过滤反应溶液，在60℃真空干燥滤饼5h，并于500℃焙烧5h，得活性氧化铝；该法制得的氧化铝性能与实施例1中制得的样品性能基本一致。
实施例4
反应釜中预先加入50L水，加热并保持水温在80℃；定量匀速投入磷化铝粉剂，期间对反应溶液进行不间断的机械搅拌；反应持续2小时共投入磷化铝粉剂6kg；过滤反应溶液，采用普通干燥法于100℃、12h干燥滤饼，并于500℃焙烧3h，得活性氧化铝；该法制得的氧化铝性能与实施例1中制得的样品性能基本一致。
实施例5
反应釜中预先加入50L水，加热并保持水温在40℃；定量匀速投入磷化铝粉剂，期间对反应溶液进行不间断的机械搅拌；反应持续2小时共投入磷化铝粉剂6kg；过滤反应溶液，采用普通干燥法于130℃、2h干燥滤饼，并于1000℃焙烧3h，得活性氧化铝；TEM分析样品为直径2～4nm、长度40～60nm的针状结构，BET比表面积为160.0m².g^-1、孔容为0.6cm³.g-1。
实施例6
在常压操作塔内，保持90℃的塔温，使得磷化铝粉剂和水蒸气逆向接触，两者的流量比和进料比均为1∶3；过滤反应溶液，采用普通干燥法于100℃、12h干燥滤饼，并于1000℃焙烧3h，得活性氧化铝；TEM分析样品为直径2～4nm、长度40～60nm的针状结构，BET比表面积为155.0m².g^-1、孔容为0.6cm³.g^-1。
实施例7
在常压操作塔内，保持80℃的塔温，使得磷化铝粉剂和水蒸气逆向接触，两者的流量比和进料比均为1∶3；采用普通干燥法于100℃、12h干燥滤饼，并于1300℃焙烧3h，得氧化铝；TEM分析样品为直径50～60nm的片状结构。