低密度大孔容球形氧化铝的制备工艺本发明属于固定化酶载体，石油化工催化剂和其它催化剂载体。
采用油柱成型方法制备球形氧化铝最早见于美国专利2620314，采用盐酸
水溶液浸煮金属铝制成铝溶胶，溶胶在油柱中成型，经加压老化，水洗，
干燥，焙烧，水蒸汽扩孔处理得到球形氧化铝。美国专利4399119的方法
包括高温高压条件下，用盐酸浸煮三水铝石得到碱式氯化铝水溶液，溶解
适量金属铝以增加溶胶中铝含量，加入氨水形成含有氯化氨的氯化铝水溶
胶，将溶胶与在升温过程可以离解的胶凝剂混和，经油柱成型，老化，水
洗，干燥，焙烧制成球形I-Al2O3。
美国专利4390456的方法包括以偏铝酸钠-硫酸铝作原料，中和，水洗
得到薄水铝石-拟薄水铝石中间体，经喷雾干燥，胶溶制成铝溶胶，采用油
-氨柱成型，氨液中老化，干燥，焙烧制成球形I-Al2O3。
中国专利申请92109379.9是以铝盐或铝酸盐经中和得到拟薄水铝石，
用酸处理得到的铝溶胶，加入胶凝剂，经油柱成形，老化，干燥，焙烧制备
I-Al2O3，该种I-Al203特别适合于用作长链烷烃脱氢催化剂。
采用盐酸浸煮金属铝和/或三水铝石需要在高温加压条件下进行，对设
备腐蚀严重；成型后老化，加压老化，水洗等工艺耗时长；油--氨柱成型
时，溶胶粒子通过油--氨界面时易出现球形度差，粒子的胶凝固化过程不
均匀；水蒸汽扩孔处理影响产品的强度。中国专利申请92109379.9采用的
工艺克服了其他现有技术中的诸多问题，但仍然存在须要进行老化，水洗
工序等的不足。
为解决上述现有技术存在的问题，寻求一种具有工艺过程简单，生产
周期短，产品质量更高等优点的新工艺，同时该工艺的产品I-Al2O3特别
适用于固定化酶载体，也适用于大分子催化反应的催化剂和其他催化剂载
体，本发明提供了一种低密度，大孔容，强度适中，球形度好的球形氧化
铝的制备新工艺。
本发明的这种由一定浓度的铝盐和/或铝酸盐经中和得到氧化铝水合
物，滤饼酸化处理后加入胶凝剂，经油柱成型、干燥、焙烧制备球形氧化
铝的工艺，其特征在于，它是采用晶种法首先制备大晶粒的拟薄水铝石晶
种，即采用一定浓度的铝盐和/或铝酸盐的水溶液，在60-80℃，pH值为7
-9的条件下，先将两种物料混合制得拟薄水铝石晶种，然后并流中和生成
以拟薄水铝石为主的氧化铝水合物，过滤，水洗，滤饼经打浆、酸化后降
温到15℃以下，加入胶凝剂，搅拌均匀，铝溶胶通过90-100℃的油柱成
型后，立即送到干燥塔快速干燥，然后经焙烧得到颗粒直径为0.5-3.5mm，
堆密度0.15-0.38g/cm3，孔容1.4-2.2cm3/g，比表面100-300M2/g，压
碎强度5-50N/粒的I-Al2O3。
在本发明的工艺中，制备拟薄水铝石晶种的原料可以是Al(NO3)3，
AlCl3，Al2(SO4)3，NaAlO2，或是Al(NO3)3-NH4OH，Al(NO3)3-NaOH，
AlCl3-NH4OH，AlCl3-NaOH，Al(SO4)3-NH4OH，Al2(SO4)3-NaOH，或是
NaAlO2-Al2(So4)3，NaAlO2-HNO3，或是其他相类似的原料。
在本发明的工艺中，用于制备晶种拟薄水铝石的氧化铝的量与晶种中
氧化铝的量和中和过程中加入的全部氧化铝的量之和的比例是0.05-0.45。
实践证明，所制备的晶种中的氧化铝的量与最终中和产物中全部氧化
铝的量的比例控制在0.05-0.45范围内时，所制备的用作固定化酶载体或
其他催化剂载体的球形氧化铝有更加优异的孔结构。
在本发明的工艺中，铝溶胶经油柱成型后可直接进入干燥塔，接采用
程控升温法在干燥塔中快速干燥，干燥温度的控制范围是70-120℃，程控
升温的速度可在5-30℃/时范围内调节，而无需向现有技术那样成型后必
须要经过老化，水洗工序才能进入干燥程序。
在本发明的工艺中，球形氧化铝颗粒经快速干燥后直接进入焙烧工序，
焙烧控制的温度范围为500-900℃。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果如下：
1.本发明工艺中，铝溶胶的制备以氧化铝水合物为原料取代金属铝于
盐酸或三氯化铝，对设备不腐蚀，原料易得。
2.球形氧化铝成型后无需老化，加压老化，水洗，水蒸汽扩孔处理等
工序，简化了工艺，缩短了生产周期，提高了生产效率。
3.产品I-Al2O3颗粒应用范围广，不仅可以作为化工或其他领域的催
化剂载体，而且特别适合于作为固定化酶的载体。
下面是本发明的实施例，用以不加限制地说明本发明。
实施例1.
制备偏铝钠溶液：称取820g片状NaOH，倒入1400ml水中，加热到
90℃，搅拌下加入800g三水氧化铝，完全溶解后保温4小时。
制备硫酸铝溶液：称取2500g工业硫酸铝，倒入2000ml水中，加热搅
拌至完全溶解。
将配制好浓度的偏铝酸钠溶液和硫酸铝溶液分别装入两只5000ml下
口瓶中，分别取出总量的8％，混合，反应，控制反应温度为60-80℃，pH
值为7-9，制得晶种，稳定20分钟，后将上述两种溶液进行并流加料，中
和时间为6小时，所得沉淀物每次用4000ml去离子水打浆水洗，过滤，反
复6次，XRD检测沉淀基本是拟薄水铝石
实施例2.
称取实施例1的滤饼180g置于烧杯中，加45g水，高速搅拌20分钟，
加入20％HNO36g，搅拌30分钟，升温至75℃，胶溶2.5小时，降温至10℃，
加入35％的六亚甲基四胺溶液25ml，搅拌10分钟使其分散均匀，制得铝胶A。
称取实施例1的滤饼150g置于烧杯中，加入45g水，高速搅拌20分钟，
加入20％HNO3 7g，200-400目氧化铝粉9g，搅拌30分钟，升温到75℃，胶
溶2.5小时，降温至10℃，加入35％的六亚甲基四胺溶液25ml，搅拌10分钟
使其分散均匀，制得铝胶B。
实施例3.
采用″J″型不锈钢材质的油柱成型装置，通过两台油泵控制油位高度
和颗粒的停留时间，柱中充满白油，加热控制油温为98℃左右，以实施例
2制备好的任一种铝溶胶滴球，铝溶胶的中六亚甲基四胺受热分解，使颗
粒在油中迅速硬化，以柱的末端放出球形颗粒，一部分进行快速干燥，干
燥温度为100-120℃，干燥时间5小时，即得到干品A1，B1；另一部分(
作为对比实例)进入老化缸中继续进行常压老化，温度为100-110℃，加压
老化，温度为135-145℃，压力为0.4MPa，老化完的颗粒在100-120℃烘
箱中烘干，干燥8小时即得到干品A2，B2作为对比实例。两部分干品转入
马辐炉中进行焙烧，于800℃恒温4小时后自然降温得到球形I-Al2O3。其
物性数据如下：
铝胶A 铝胶B
快速干燥 老化干燥 快速干燥 老化干燥
A1 B1 A2 B2
粒 度mm 1.5-2.5 15-2.5 1.5-2.5 1.5-2.5
堆 密 度g/cm3 0.23 0.26 0.31 0.35
孔 容cm3/g 2.10 1.82 1.71 1.54
比 表 面M2/g 220 179 163 144
压碎强度N/粒 0.78 1.04 1.37 1.32
实施例4.
称取10gr-Al2O3的A1，用5％的三乙烯四胺溶液浸泡，每10分钟搅
拌一次，浸泡2小时后过滤，提高滤液中三乙烯四胺浓度至10％，浸泡2小
时，过滤，滤液可反复使用，颗粒倒入5％戊三醛溶液中，缓慢搅动下浸泡
3小时，过滤，用去离子水冲洗至滤液显中性，这时便完成了氧化铝的化学
修饰。
分别称取A2，B1，B2各10g，按上述方法进行化学修饰。
修饰后的A1，A2，B1，B2在挂酶装置上进行葡萄糖异构酶的挂酶试
验，测定其酶活力为：
样 号 A1 A2 B1 B2
挂酶活力(单位：克) 5538 4726 4315 3986
实施例5.
按实施例4的方法制备500g化学修饰的A1制成固定化葡萄糖异构酶进
行葡萄糖制高果糖浆试验，结果是：固定化葡萄糖异构酶的半衰期为49-54
天，生产能力为每公斤固定化酶生产绝干糖8.9吨。