CN102442689B - 一种拟薄水铝石的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种拟薄水铝石的制备方法，包括将铝酸钠溶液与酸性气体进行成胶反应，其特征在于，所述酸性气体是含有二氧化碳和至少一种pKa＜6.38的气体的混合气，所述成胶反应的温度为10-100℃，所述酸性气体的用量及酸性气体中二氧化碳与pKa＜6.38的气体的混合比使所述成胶反应的pH值为3-7。与现有技术相比，本发明提供的方法在确保所得拟薄水铝石中不含三水铝石和丝钠铝石或含量很低的前提下，使拟薄水铝石的合成反应更便于操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种拟薄水铝石的制备方法。
背景技术
氧化铝、特别是γ-氧化铝，因其具有较好孔结构、比表面和耐热稳定性，常作为载体用于催化剂的制备。氧化铝的前身物为水合氧化铝，如拟薄水铝石，其粒子大小、形貌、结晶度等对氧化铝载体的孔容、孔分布、比表面积等性质产生影响。
作为氧化铝载体原料的拟薄水铝石的合成方法很多，一般包括：(1)碱沉淀法，即酸化铝盐与碱中和。用碱从酸化铝盐溶液沉淀出一水合氧化铝，再通过老化、洗涤、干燥等过程得到拟薄水铝石产品，该法常被称为碱沉淀(酸法)，如氨水中和三氯化铝的方法；(2)酸沉淀法，即强酸或强酸的铝盐中和铝酸盐。先用酸从铝酸盐溶液中沉淀出一水合氧化铝，再通过老化、洗涤、干燥等过程得到拟薄水铝石产品，常被称为酸沉淀(碱法)，目前最为常用方法包括：CO2气体中和铝酸钠溶液的方法、硫酸铝溶液中和铝酸钠溶液的方法；(3)烷氧基铝水解法，将烷氧基铝与水发生水解反应生成一水合氧化铝，再经老化、过滤、干燥得到拟薄水铝石产品。
铝酸钠-二氧化碳(碳化法)生产拟薄水铝石，适合嫁接于氧化铝生产，特别是烧结法氧化铝的生产，因为原料来源方便，生产过程的副产物、废液等都可以返回氧化铝的生产流程而重新使用，成本低是工业上应用广泛的一种合成拟薄水铝石的方法。
CN1091428C公开了一种拟薄水铝石的制备方法。包括将铝酸钠溶液和含二氧化碳的气体接触，以间歇或连续的方式成胶，老化得到的氢氧化铝，分离出固体产物，洗涤并干燥。其中所述成胶的终点pH值或过程pH控制在6-9.5的范围内，成胶反应的时间或者停留时间少于40分钟，成胶反应的温度10-100℃，成胶反应结束后迅速加入碱性物质，使浆液的pH上升至9.5以上或者迅速进行固液分离并洗涤。按照该专利的描述，将碳化法反应终点pH控制在6-9.5的范围内，可以有效地避免三水铝石的生成，迅速分离沉淀浆液或者加入碱性物质可以有效地避免丝钠铝石的产生。尽管如此，该方法操作条件过于苛刻，给合成操作带来许多不便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是在现有技术的基础上提供一种新的拟薄水铝石的制备方法。
本发明涉及以下发明：
1、一种拟薄水铝石的制备方法，包括将铝酸钠溶液与酸性气体进行成胶反应，其特征在于，所述酸性气体是含有二氧化碳和至少一种pKa＜6.38的气体的混合气，所述成胶反应的温度为10-100℃，所述酸性气体的用量及酸性气体中二氧化碳与pKa＜6.38的气体的混合比使所述成胶反应的pH值为3-7。
2、根据1所述的方法，其特征在于，所述成胶反应的温度为20-80℃，所述酸性气体的用量及酸性气体中二氧化碳与pKa＜6.38的气体的混合比使所述成胶反应的pH值为5.5-7。
3、根据1所述的方法，其特征在于，所述pKa＜6.38的选自HI、HBr、HCl、SO3、N2O5、SO2、HF、N2O3中的一种或者几种。
4、根据3所述的方法，其特征在于，所述pKa＜6.38的选自HCl、SO3、N2O5、SO2、HF、N2O3中的一种或者几种。
5、根据1所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳与pKa＜6.38的气体的体积混合比为1-15。
6、根据5所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳与pKa＜6.38的气体的体积混合比为2-10。
7、根据1所述的方法，其特征在于，以氧化物计，所述铝酸钠溶液的浓度为40-220gAl2O3/L，苛性比为1.3～2.0的溶液。
8、根据7所述的方法，其特征在于，以氧化物计，所述铝酸钠溶液的浓度为50-200gAl2O3/L，苛性比为1.4～1.8的溶液。
9、根据1所述的方法，其特征在于，在所述成胶反应之后包括老化的步骤，所述的老化条件包括：pH为8-12，时间为0.5-10小时，温度为5-100℃。
10、根据9所述的方法，其特征在于，所述的老化条件包括：pH为8.5-11，时间为1-8小时，温度为50-100℃。
11、根据1所述的方法，其特征在于，所述酸性气体中含有惰性气体，以体积计并以所述酸性气体的总量为基准，所述惰性气体的含量不超过85％。
12、根据11所述的方法，其特征在于，所述惰性气体的含量不超过70％。
13、根据11所述的方法，其特征在于，所述酸性气体为二氧化碳、pKa＜6.38的气体和惰性气体的混合气，以体积计并以所述酸性气体总量为基准，所述CO2气体的浓度为15％-50％，pKa＜6.38的气体的浓度为2％-20％，余量为惰性气体。
14、根据13所述的方法，其特征在于，以体积计并以所述酸性气体总量为基准，所述CO2气体的浓度为20％-45％，pKa＜6.38的气体的浓度为5％-15％，余量为惰性气体。
15、一种拟薄水铝石的制备方法，包括将铝酸钠溶液与酸性气体进行成胶反应，其特征在于，所述酸性气体为二氧化碳、至少一种pKa＜6.38的气体和惰性气体的混合气，以体积计并以所述酸性气体总量为基准，所述混合气中CO2的含量为15％-50％，所述pKa＜6.38的气体的含量为2％-20％，余量为惰性气体，所述成胶反应的温度为10-100℃，所述酸性气体的用量及酸性气体中二氧化碳与pKa＜6.38的气体的混合比使所述成胶反应的pH值为3-7。
16、根据15所述的方法，其特征在于，以体积计并以所述酸性气体总量为基准，所述混合气中CO2的含量为20％-45％，所述pKa＜6.38的气体的含量为5％-15％，余量为惰性气体，所述成胶反应的温度为20-80℃，所述酸性气体的用量及酸性气体中二氧化碳与pKa＜6.38的气体的混合比使所述成胶反应的pH值为5.5-7。
17、根据15或16所述的方法，其特征在于，所述pKa＜6.38的选自HI、HBr、HCl、SO3、N2O5、SO2、HF、N2O3中的一种或者几种。
18、根据17所述的方法，其特征在于，所述pKa＜6.38的选自HCl、SO3、N2O5、SO2、HF、N2O3中的一种或者几种。
按照本发明提供的方法，其中，所述pKa为气体于25℃水中的酸度系数。据此表征，二氧化碳的pKa值为6.38。因此，按照本发明提供的方法，所述pKa＜6.38的气体属于酸性强于二氧化碳的气体。能够满足这种要求的气体包括：碘化氢(pKa＝-10.0)，溴化氢(pKa＝-9.0)，氯化氢(pKa＝-9.0)，三氧化硫(pKa＝-3.0)，五氧化二氮(pKa＝-2.0)，二氧化硫(pKa＝1.89)，氟化氢(pKa＝3.15)，三氧化二氮(pKa＝3.29)(参见：http://baike.baidu.com/view/2578919.htm)。优选的pKa＜6.38的气体选自氯化氢、三氧化硫、五氧化二氮、二氧化硫、氟化氢、三氧化二氮中的一种或几种。
所述成胶反应的温度优选为20-80℃，所述酸性气体的用量及酸性气体中二氧化碳与pKa＜6.38的气体的混合比使所述成胶反应的pH值优选为5.5-7。在一个具体的实施方式中，所述酸性气体中二氧化碳与pKa＜6.38的气体的体积混合比为1-15，优选为2-10。
所述铝酸钠溶液(这里所述的铝酸钠包括铝酸钠和偏铝酸钠))可以是市售的商品，也可以是由任意一种现有的方法制备。在优选的实施方式中，以氧化物计，所述铝酸钠溶液为一种，浓度为40-220克Al2O3/升，苛性比为1.3～2的溶液，优选浓度为50-200克Al2O3/升，优选苛性比为1.4～1.8的溶液。
所述成胶反应可以采用间歇的方式进行也可以采用连续的方式进行。
例如，当采用间歇方式时，其操作可以是首先在反应罐中加入一定量的去离子水，并从罐的底部通过气体分布器先通入酸性气体，之后，将铝酸钠溶液从成胶罐顶端引入，成胶反应温度控制在10-100℃，优选为20-80℃。通过调节铝酸钠溶液的浓度、用量及酸性气体的组成和流量，控制成胶反应pH为3-7，优选为5.5-7。
例如，当采用连续方式时，其操作可以是首先在反应罐中加入一定量的去离子水，并从罐的底部通入酸性气体，之后，将铝酸钠溶液从成胶罐底端另一入口引入，成胶反应温度控制在10-100℃，优选20-80℃。通过调节铝酸钠溶液的流量、反应的停留时间，以及调节酸性气体的组成和流量，控制成胶反应pH为3-7，优选5.5-7。反应后的水合氧化铝浆液从上部溢流口流进老化反应釜，在老化反应釜中收集反应后水合氧化铝的浆液。
在所述成胶反应之后，反应产物经老化、过滤、洗涤并干燥，得到拟薄水铝石。
所述老化可采用任意的现有拟薄水铝石合成中的老化方法进行，对此，本发明没有特别限制。其中，所述的老化条件包括：pH为8-12，优选8.5-11，时间为0.5-10小时，优选1-8小时，进一步优选为2-6，温度为5-100℃，优选为30-100℃，进一步优选为50-100℃。按照本发明提供的方法，为使所述老化在所述pH值下进行，在成胶反应得到的水合氧化铝浆液或者该浆液经过滤后的滤饼再重新加水打浆得到的水合氧化铝浆液中加入碱性物质，以调节pH使其满足老化条件的要求。所述碱性物质选自多种无机碱、有机碱和它们水溶液中的一种或几种。其中所述无机碱优选碱金属的氮氧化物、偏铝酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、碳酸铵、氨水及它们的水溶液中的一种或几种。所述有机碱优选水溶性胺类、尿素、吡啶及它们的水溶液中的一种或几种，优选溶于水的脂肪族胺类、烃基氢氧化铵、尿素、吡啶及它们的水溶液中的一种或几种，特别是甲胺、乙胺、丙胺、丙二胺、丁胺的各种异构体、戊胺的各种异构体、四乙基氢氧化铵、尿素、吡啶及它们的水溶液中的一种或几种。
所述过滤、洗涤的方法为常规方法，例如，所述的过滤可以使用真空过滤机、板框过滤机、带式过滤机等进行。所述洗涤的目的主要是去除其中的金属阳离子和酸根阴离子，以碱金属阳离子的含量作为标识物，以氧化物计，所述洗涤优选使其中碱金属氧化物的含量小于1重％。所述干燥条件为常规的干燥条件，干燥的温度可以是室温至拟薄水铝石转晶温度以下，优选100-200℃，干燥时间1-24小时。
按照本发明提供的方法，所述酸性气体中含有惰性气体，以体积计并以所述酸性气体的总量为基准，所述惰性气体的含量不超过85％，优选不超过70％。其中，所述惰性气体可以是任何一种与水呈惰性反应的气体。例如，可以是空气、氮气或氦、氖、氩或氪中的一种或几种。
在一个具体的实施方式中，本发明提供的方法中，所述酸性气体为二氧化碳、至少一种pKa＜6.38的气体和惰性气体的混合气，以体积计并以所述酸性气体总量为基准，所述混合气中CO2的含量为15％-50％，优选为20％-45％，所述pKa＜6.38的气体的含量为2％-20％，优选为5％-15％余量为惰性气体。
与现有技术相比，本发明提供的方法在确保所得拟薄水铝石中不含三水铝石和丝钠铝石或含量很低的前提下，使拟薄水铝石的合成反应更便于操作。
具体实施方式
下面的实例将对本发明做进一步说明。
实例中所用试剂，除特别说明的以外，均为化学纯试剂。
实施例1-6说明本发明提供的方法及采用该方法制备的拟薄水铝石。
实施例1
按照本发明提供的方法，以间歇方式制备拟薄水铝石。
在一个8升的成胶罐(底部带气体分布器)中预先加去离子水2L，初始温度30℃，从成胶罐的底部通过气体分布器通入二氧化碳含量30体％、五氧化二氮含量5体％、余量为空气的混合气，调节混合气体流量为5.2米3/小时，待罐中去离子水pH低于5.0时，通过流量计计量往罐中加入浓度为100克Al2O3/升的铝酸钠溶液，调节铝酸钠溶液的流量维持体系pH值为6.7，此时铝酸钠流量为4L/小时，反应1小时后停止成胶反应，此时浆液温度为45℃。将浆液转移至老化反应釜中，用200克/升的氢氧化钠溶液调节浆液pH值上升至9.0，升温至85℃，恒温老化2小时。用100倍60℃去离子水洗涤、真空过滤，所得滤饼120℃烘干，得拟薄水铝石PB-1，取部分得到拟薄水铝石于600℃焙烧4小时得氧化铝KA-1，用XRD表征拟薄水铝石的物相，据RIPP139-90拟薄水铝石结晶度测定法测定水合氧化铝中拟薄水铝石结晶度，据RIPP138-90三水氧化铝杂晶相含量测定法测定水合氧化铝中三水氧化铝杂晶相含量，用N2吸附法分析γ-氧化铝的孔容和比表面积(下同)，表征结果见表1。
实施例2
按照本发明提供的方法，以间歇方式制备拟薄水铝石。
在一个8升的成胶罐(底部带气体分布器)中预先加去离子水2L，初始温度25℃，从成胶罐的底部通过气体分布器通入二氧化碳含量25体％、二氧化硫含量18体％、余量为空气的混合气，调节混合气体流量为3.2米3/小时，待罐中去离子水pH低于5.5时，通过流量计计量往罐中加入浓度为150克Al2O3/升的铝酸钠溶液，调节铝酸钠溶液的流量维持体系pH值为6.8，此时铝酸钠流量为3.5L/小时，反应1.5小时后停止成胶反应，此时浆液温度为43℃。将浆液转移至老化反应釜中，用100克/升的氢氧化钠溶液调节浆液pH值上升至9.5，升温至85℃，恒温老化5小时。用90倍70℃去离子水洗涤、真空过滤，所得滤饼120℃烘干，得拟薄水铝石PB-2，取部分得到拟薄水铝石于600℃焙烧4小时得氧化铝KA-2，表征结果见表1。
实施例3
按照本发明提供的方法，以间歇方式制备拟薄水铝石。
在一个8升的成胶罐(底部带气体分布器)中预先加去离子水2L，初始温度35℃，从成胶罐的底部通过气体分布器通入二氧化碳含量20体％、三氧化硫含量15体％、余量为空气的混合气，调节混合气体流量为2.1米3/小时，待罐中去离子水pH低于3.0时，通过流量计计量往罐中加入浓度为200克Al2O3/升的铝酸钠溶液，调节铝酸钠溶液的流量维持体系pH值为5.2，此时铝酸钠流量为2L/小时，反应1小时后停止成胶反应，此时浆液温度为52℃。将浆液转移至老化反应釜中，用15％(质量)的氨水溶液调节浆液pH值上升至8.6，升温至70℃，恒温老化2小时。用90倍65℃去离子水洗涤、真空过滤，所得滤饼120℃烘干，得拟薄水铝石PB-3，取部分得到拟薄水铝石于600℃焙烧4小时得氧化铝KA-3，表征结果见表1。
实施例4
按照本发明提供的方法，以间歇方式制备拟薄水铝石。
在一个8升的成胶罐(底部带气体分布器)中预先加去离子水2L，初始温度40℃，从成胶罐的底部通过气体分布器通入二氧化碳含量45体％、HCl含量5体％、余量为空气的混合气，调节混合气体流量为3.0米3/小时，待罐中去离子水pH低于5.3时，通过流量计计量往罐中加入浓度为50克Al2O3/升的铝酸钠溶液，调节铝酸钠溶液的流量维持体系pH值为4.5，此时铝酸钠流量为5L/小时，反应2小时后停止成胶反应，此时浆液温度为55℃。将浆液转移至老化反应釜中，用150克/升的碳酸钠水溶液调节浆液pH值上升至9.2，升温至88℃，恒温老化2小时。用90倍85℃去离子水洗涤、真空过滤，所得滤饼120℃烘干，得拟薄水铝石PB-4，取部分得到拟薄水铝石于600℃焙烧4小时得氧化铝KA-4，表征结果见表1。
实施例5
按照本发明提供的制备方法，连续法制备拟薄水铝石。
在一个5升的成胶罐，底部带气体分布器，反应器在2L液面处开口溢流至老化反应釜。在成胶罐中预先加去离子水2L，初始温度30℃，从成胶罐的底部通过气体分布器通入二氧化碳含量35体％、HBr气体含量5体％、余量为空气的混合气，调节混合气体流量为5.2米3/小时，待罐中去离子水pH低于5.0时，通过流量计计量从罐的底端另一入口加入浓度为100克Al2O3/升的铝酸钠溶液，反应后的水合氧化铝浆液通过反应器中部液面溢流口，流至老化反应釜。调节铝酸钠溶液的流量维持体系pH值为6.7，此时铝酸钠流量为4L/小时，停留时间为0.5小时，反应1小时后停止成胶反应，此时浆液温度为40℃。用200克/升的碳酸钠溶液调节浆液pH值上升至8.5，升温至85℃，恒温老化6小时。用100倍60℃去离子水洗涤、真空过滤，所得滤饼120℃烘干，得拟薄水铝石PB-4，取部分得到拟薄水铝石于600℃焙烧4小时得氧化铝KA-5，表征结果见表1。
实施例6
按照本发明提供的制备方法，连续法制备拟薄水铝石。
在一个5升的成胶罐，底部带气体分布器，反应器在2L液面处开口溢流至老化反应釜。在成胶罐中预先加去离子水2L，初始温度30℃，成胶罐的底部通过气体分布器通入二氧化碳含量45体％、HI气体含量10体％、余量为空气的混合气，调节混合气体流量为3.2米3/小时，待罐中去离子水pH低于5.5时，通过流量计计量从罐的底端另一入口加入浓度为150克Al2O3/升的铝酸钠溶液，反应后的水合氧化铝浆液通过反应器中部液面溢流口，流至老化反应釜。调节铝酸钠溶液的流量维持体系pH值为6.8，此时铝酸钠流量为3.1L/小时，停留时间为50min，反应1小时后停止成胶反应，此时浆液温度为43℃。用100克/升的氢氧化钠溶液调节浆液pH值上升至9.5，升温至85℃，恒温老化2小时。用90倍70℃去离子水洗涤、真空过滤，所得滤饼120℃烘干，得拟薄水铝石PB-6，取部分得到拟薄水铝石于600℃焙烧4小时得氧化铝KA-6，表征结果见表1。
实施例7
按照本发明提供的制备方法，连续制备拟薄水铝石。
一个5升的成胶罐，底部带气体分布器，反应器在2L液面处开口溢流至老化反应釜。在成胶罐中预先加去离子水2L，初始温度30℃，从成胶罐的底部通过气体分布器通入二氧化碳含量35体％、三氧化二氮含量15体％、余量为空气的混合气，调节混合气体流量为2.1米3/小时，待罐中去离子水pH低于5.6时，通过流量计计量往罐中加入浓度为200克Al2O3/升的铝酸钠溶液，反应后的水合氧化铝浆液通过反应器中部液面溢流口，流至老化反应釜。调节铝酸钠溶液的流量维持体系pH值为6.2，此时铝酸钠流量为2.5L/小时，反应停留时间1小时，反应1小时后停止成胶反应，此时浆液温度为48℃。将浆液转移至老化反应釜中，用15％(质量)的氨水溶液调节浆液pH值上升至8.6，升温至70℃，恒温老化8小时。用90倍65℃去离子水洗涤、真空过滤，所得滤饼120℃烘干，得拟薄水铝石PB-7，取部分得到拟薄水铝石于600℃焙烧4小时得氧化铝KA-7，表征结果见表1。
实施例8
按照本发明提供的制备方法，连续制备拟薄水铝石。
一个5升的成胶罐，底部带气体分布器，反应器在2L液面处开口溢流至老化反应釜。在成胶罐中预先加去离子水2L，初始温度28℃，从成胶罐的底部通过气体分布器通入二氧化碳含量82体％、三氧化二氮含量18体％的混合气，调节混合气体流量为2.8米3/小时，待罐中去离子水pH低于5.0时，通过流量计计量往罐中加入浓度为180克Al2O3/升的铝酸钠溶液，反应后的水合氧化铝浆液通过反应器中部液面溢流口，流至老化反应釜。调节铝酸钠溶液的流量维持体系pH值为6.5，此时铝酸钠流量为2.6L/小时，反应停留时间1小时，反应1小时后停止成胶反应，此时浆液温度为50℃。将浆液转移至老化反应釜中，用10％(质量)的氨水溶液调节浆液pH值上升至8.7，升温至75℃，恒温老化9小时。用90倍70℃去离子水洗涤、真空过滤，所得滤饼120℃烘干，得拟薄水铝石PB-8，取部分得到拟薄水铝石于600℃焙烧4小时得氧化铝KA-8，表征结果见表1。
表1
对比例1-6说明参比方法及采用这些方法制备的水合氧化铝。
对比例1
除混合气体中不含五氧化二氮外，参照实例1的条件进行反应。
在一个8升的成胶罐(底部带气体分布器)中预先加去离子水2L，初始温度30℃，从成胶罐的底部通过气体分布器通入二氧化碳含量30体％，余量为空气的混合气，调节混合气体流量为5.2米3/小时，待罐中去离子水pH低于5.0时，通过流量计计量往罐中加入浓度为100克Al2O3/升的铝酸钠溶液，开始加入铝酸钠溶液后体系pH快速上升，无法调节铝酸钠溶液的流量以维持体系pH值为6.7，当铝酸钠流量为4.0L/小时，反应pH为12.1，反应1小时后停止成胶反应，此时浆液温度为48℃。将浆液转移至老化反应釜中，升温至85℃，恒温老化2小时。用100倍60℃去离子水洗涤、真空过滤，所得滤饼120℃烘干，得水合氧化铝样品DB-1，取部分得到干燥样品于600℃焙烧4小时得氧化铝DA-1，表征结果见表2。
对比例2
除混合气体中不含二氧化硫外，参照实例2的条件进行反应。
在一个8升的成胶罐(底部带气体分布器)中预先加去离子水2L，初始温度25℃，从成胶罐的底部通过气体分布器通入二氧化碳含量25体％，余量为空气的混合气，调节混合气体流量为3.2米3/小时，待罐中去离子水pH低于5.5时，通过流量计计量往罐中加入浓度为150克Al2O3/升的铝酸钠溶液，开始加入铝酸钠溶液后体系pH快速上升，无法调节铝酸钠溶液的流量以维持体系pH值为6.8，调整铝酸钠流量为3.5L/小时，反应pH为12.5，反应1小时后停止成胶反应，此时浆液温度为46℃。将浆液转移至老化反应釜中，升温至90℃，恒温老化2小时。用90倍70℃去离子水洗涤、真空过滤，所得滤饼120℃烘干，得水合氧化铝样品DB-2，取部分得到干燥样品于600℃焙烧4小时得氧化铝DA-2，表征结果见表2。
对比例3
除混合气体中不含三氧化硫外，参照实例3的条件进行反应。
在一个8升的成胶罐(底部带气体分布器)中预先加去离子水2L，初始温度35℃，从成胶罐的底部通过气体分布器通入二氧化碳含量20体％，余量为空气的混合气，调节混合气体流量为2.1米3/小时，待罐中去离子水pH低于3.0时，通过流量计计量往罐中加入浓度为200克Al2O3/升的铝酸钠溶液，开始加入铝酸钠溶液后体系pH快速上升，无法调节铝酸钠溶液的流量以维持体系pH值为5.2，调整铝酸钠流量为2L/小时，反应pH为12.7，反应1小时后停止成胶反应，此时浆液温度为48℃。升温至70℃，恒温老化2小时。用90倍65℃去离子水洗涤、真空过滤，所得滤饼120℃烘干，得水合氧化铝样品DB-3，取部分得到干燥样品于600℃焙烧4小时得氧化铝DA-3，表征结果见表2。
对比例4
除混合气体中不含HCl气体外，参照实例4的条件进行反应。
在一个8升的成胶罐(底部带气体分布器)中预先加去离子水2L，初始温度40℃，从成胶罐的底部通过气体分布器通入二氧化碳含量45体％，余量为空气的混合气，调节混合气体流量为3.0米3/小时，待罐中去离子水pH低于5.3时，通过流量计计量往罐中加入浓度为50克Al2O3/升的铝酸钠溶液，开始加入铝酸钠溶液后体系pH快速上升，无法调节铝酸钠溶液的流量以维持体系pH值为4.5，调整铝酸钠流量为5L/小时，反应pH为8.4，反应2小时后停止成胶反应，此时浆液温度为53℃。升温至88℃，恒温老化2小时。用90倍85℃去离子水洗涤、真空过滤，所得滤饼120℃烘干，得水合氧化铝样品DB-4，取部分得到干燥样品于600℃焙烧4小时得氧化铝DA-4，表征结果见表2。
对比例5
除混合气体中不含二氧化硫气体外，参照实例5的条件进行反应。
在一个5升的成胶罐，底部带气体分布器，反应器在2L液面处开口溢流至老化反应釜。在成胶罐中预先加去离子水2L，初始温度30℃，从成胶罐的底部通过气体分布器通入二氧化碳含量35体％，余量为空气的混合气，调节混合气体流量为5.2米3/小时，待罐中去离子水pH低于5.0时，通过流量计计量从罐的底端另一入口加入浓度为100克Al2O3/升的铝酸钠溶液，反应后的水合氧化铝浆液通过反应器中部液面溢流口，流至老化反应釜。开始加入铝酸钠溶液后体系pH快速上升，无法调节铝酸钠溶液的流量以维持体系pH值为6.7，调整铝酸钠流量为4.4L/小时，反应pH为9.0，反应1小时后停止成胶反应，此时浆液温度为49℃。将浆液升温至85℃，恒温老化6小时。用100倍60℃去离子水洗涤、真空过滤，所得滤饼120℃烘干，得水合氧化铝样品DB-5，取部分得到干燥样品于600℃焙烧4小时得氧化铝DA-5，表征结果见表2。
对比例6
除混合气体中不含HI气体外，参照实例6的条件进行反应。
在一个5升的成胶罐，底部带气体分布器，反应器在2L液面处开口溢流至老化反应釜。在成胶罐中预先加去离子水2L，初始温度30℃，成胶罐的底部通过气体分布器通入二氧化碳含量45体％，余量为空气的混合气，调节混合气体流量为3.2米3/小时，待罐中去离子水pH低于5.5时，通过流量计计量从罐的底端另一入口加入浓度为150克Al2O3/升的铝酸钠溶液，反应后的水合氧化铝浆液通过反应器中部液面溢流口，流至老化反应釜。开始加入铝酸钠溶液后体系pH快速上升，无法调节铝酸钠溶液的流量以维持体系pH值为6.8，调整铝酸钠流量为3.1L/小时，停留时间为50min，反应pH为12.8，反应1小时后停止成胶反应，此时浆液温度为53℃。升温至85℃，恒温老化2小时。用90倍70℃去离子水洗涤、真空过滤，得水合氧化铝样品DB-6，取部分得到干燥样品于600℃焙烧4小时得氧化铝DA-6，表征结果见表2。
对比例7
除混合气体中不含三氧化二氮气体外，参照实例7的条件进行反应。
一个5升的成胶罐，底部带气体分布器，反应器在2L液面处开口溢流至老化反应釜。在成胶罐中预先加去离子水2L，初始温度30℃，从成胶罐的底部通过气体分布器通入二氧化碳含量35体％，余量为空气的混合气，调节混合气体流量为2.1米3/小时，待罐中去离子水pH低于5.6时，通过流量计计量往罐中加入浓度为200克Al2O3/升的铝酸钠溶液，反应后的水合氧化铝浆液通过反应器中部液面溢流口，流至老化反应釜。开始加入铝酸钠溶液后体系pH快速上升，无法调节铝酸钠溶液的流量以维持体系pH值为6.2，调整铝酸钠流量为2.5L/小时，停留时间为1小时，反应pH为12.5，反应1小时后停止成胶反应，此时浆液温度为46℃。升温至70℃，恒温老化8小时。用90倍65℃去离子水洗涤、真空过滤，所得滤饼120℃烘干，得水合氧化铝样品DB-7，取部分得到干燥样品于600℃焙烧4小时得氧化铝DA-7，表征结果见表2。
表2
| 实例编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 水合氧化铝编号 | DB-1 | DB-2 | DB-3 | DB-4 | DB-5 | DB-6 | DB-7 |
| 三水氧化铝含量，重量％ | 85 | 76 | 88 | 90 | 83 | 80 | 78 |
| 拟薄水铝石结晶度，％ | 10 | 20 | 8 | 7 | 9 | 9 | 12 |
| 氧化钠含量，重量％ | 2.15 | 3.06 | 1.89 | 2.34 | 3.10 | 2.05 | 4.03 |
| 氧化铝编号 | DA-1 | DA-2 | DA-3 | DA-4 | DA-5 | DA-6 | DA-7 |
| 孔容，毫升/克 | 0.25 | 0.27 | 0.19 | 0.20 | 0.23 | 0.31 | 0.24 |
| 比表面，米2/克 | 85 | 32 | 42 | 58 | 75 | 65 | 56 |
Claims (12)
1.一种拟薄水铝石的制备方法，包括将铝酸钠溶液与酸性气体进行成胶反应，其特征在于，所述铝酸钠溶液的浓度为40-220gAl2O3/L，苛性比为1.3～2.0的溶液，所述酸性气体是含有二氧化碳和至少一种pKa＜6.38的气体的混合气，所述二氧化碳与pKa＜6.38的气体的体积混合比为1-15，所述成胶反应的温度为10-100℃，所述酸性气体的用量及酸性气体中二氧化碳与pKa＜6.38的气体的混合比使所述成胶反应的pH值为3-7。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述成胶反应的温度为20-80℃，所述酸性气体的用量及酸性气体中二氧化碳与pKa＜6.38的气体的混合比使所述成胶反应的pH值为5.5-7。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述pKa＜6.38的气体选自HI、HBr、HCl、SO3、N2O5、SO2、HF、N2O3中的一种或者几种。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述pKa＜6.38的气体选自HCl、SO3、N2O5、SO2、HF、N2O3中的一种或者几种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二氧化碳与pKa＜6.38的气体的体积混合比为2-10。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以氧化物计，所述铝酸钠溶液的浓度为50-200gAl2O3/L，苛性比为1.4～1.8的溶液。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述成胶反应之后包括老化的步骤，所述的老化条件包括：pH为8-12，时间为0.5-10小时，温度为5-100℃。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的老化条件包括：pH为8.5-11，时间为1-8小时，温度为50-100℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸性气体中含有惰性气体，以体积计并以所述酸性气体的总量为基准，所述惰性气体的含量不超过85％。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述惰性气体的含量不超过70％。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述酸性气体为二氧化碳、pKa＜6.38的气体和惰性气体的混合气，以体积计并以所述酸性气体总量为基准，所述CO2气体的浓度为15％-50％，pKa＜6.38的气体的浓度为2％-20％，余量为惰性气体。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，以体积计并以所述酸性气体总量为基准，所述CO2气体的浓度为20％-45％，pKa＜6.38的气体的浓度为5％-15％，余量为惰性气体。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| CN1254684A (zh) * | 1998-11-21 | 2000-05-31 | 中国石化齐鲁石油化工公司 | 一种偏铝酸钠－二氧化碳法制备活性氧化铝的方法 |
| RU2260563C1 (ru) * | 2004-07-26 | 2005-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Способ получения оксида алюминия |
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