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６７．Ｏ
间越短，粒度越细。由正交试验确定的最佳中和条 件为碳酸氢钠浓度３０ ｇ／Ｌ、时间５ ｍｉｎ、氧化铝浓度
５０９／Ｌｏ
实验过程发现，中和沉淀时，溶液的浓度越低， 粒度越细，成胶时间越短，形成的粒子粒径愈小，分 布愈窄；温度对粒度的生成和长大影响很大，在低温 下有利于晶粒的生成而不利于晶粒的长大。温度越 低，粒度越细；ｐＨ值直接影响溶液的饱和浓度。．因 ｐＨ值不同可得到无定形胶体、针状胶体、球状结晶 ３种产品，中和时应严格控制溶液的ｐＨ值。考虑到 产出率的因素，本试验ｐＨ值定为１１。 １．３ 超临界流体干燥法制备超细高纯氧化铝
１．１ 铝酸钡净化烧结法精液
芝兰指苎耋三１竺：圭！竺耋苎：。竺竺竺竺竺液主詈竺苎竺耄兰…‘’１一．１．１…合、成’铝酸…钡一
中和，经溶胶一凝胶结合超ｌ临界流体干燥法技术，制备出粒径小于
１００。。的分散均匀，纯度达９９．９９％的高纯纳米氧化铝粉。
氢氧化铝与氢氧化钡或碳酸钡高温分解产生的
关键词：纳米氧化铝．超临界干燥；中和
叩ｒ。）的影响，价。、，７ｗ。、仍ｉ、叼ｒ。分别为溶液中Ｎａ２ＳＯ·、 Ｎａ２ＣＯ，、ｓｉＯｚ、ＦｅｚＯ，的净化率。极差分析结果表明， 净化温度、净化时间、钡盐加入量对考察指标叩№ 叩ｒ。没有影响，均可达到理想效果。对ｍ。的影响不 太明显，对伽；有较大影响。因素主次为铝酸钡加入 量＞净化温度＞净化时间，钡盐加入量影响最为显 著，但总的趋势为随水平的提高，其净化效果越来越 明显。试验确定的最佳净化条件为温度９０。Ｃ、时间
Ａ１２０３。
采用超临界干燥法和普通干燥法制得的高纯超 细产品检测结果对比见表２。
本研究采用无水乙醇作为临界介质，乙醇的临 界条件瓦＝２４３℃、ｐ。＝６．３ＭＰａ，通常采用的超临 界温度在临界温度以上１０—５０℃，超临界压力在临 界压力以上１．０～３．０ＭＰａ。本实验的超临界平衡条 件控制为ｒ＝２６０℃、ｐ＝７．５ＭＰａ，所有体系的含水 量均在１１．５％以下，保证了所有抽提过程均达到了
ｌ 试验及结果分析
．试验内容主要包括：铝酸钠溶液净化、中和成胶
３ ｈ、铝酸钡加入量２５０ ｇ／Ｌ。 １．２ 碳酸氢钠溶液与精制铝酸钠溶液中和成胶 １．２．１ 试验方法简介
试验采用铝酸钠精制液与碳酸氢钠成胶。反应 方程式为： ２ＮａＡｌ（ＯＨ）４＋２ＮａＨＣ０３＝Ａ１２０３·ｎＨ２０＋２Ｎａ２Ｃ０３
（１）溶胶一凝胶法制备出粒径具有网络结构的 水溶胶。在室温和搅拌下，ＮａＨＣＯ，溶液加入铝酸钠 净化精制液中调节ｐＨ＝１１，，用去离子水洗涤至无附 生盐存在。
ＢａＯ＋２Ａｌ（ＯＨ）３—＇Ｂａ０·Ａ１２０３＋３ Ｈ２０ １．１．２ 铝酸钠溶液净化的正交试验
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（Ｔｅｃｈｍｉｃ８ｌＤｅｖｅｌ叩ｍｅｍＣｅｎｔｒｅ，Ｓｈａ姒ｉＢｍｎｃｈｏｆｃｈｉ曲ＡｌｕｍｉｕｍＩｎｄｕｓ町ｃｏ．
Ｈｅｊｉｎ，０４３３００，ｃｈｉｎａ）
（２）醇凝胶的制备。用分析纯的无水乙醇对水溶 胶进行搅拌抽滤几次，交换其中的水直至含水量小
收稿日期：２００３—０３—１８， 修回日期：２００３一１２—１８
３８盔莲盈蕊２００４年第４期 第一作者简介：焦淑红（１９６９一），女，工程师。
于５％，然后把其分为两部分，一部分经１１０℃烘干
万方数据
５５０℃焙烧３ｈ，记为Ｃａ—Ａｌ：０ｓ另一部分进行超临 界干燥。 １．２．２ 中和成胶过程的正交试验
表２ 超临界干燥法和普通干燥法制得的Ｓａ—Ａ１２０３
１５ｌ ４８８
万方数据
Ｏ．４１ ０．８７
０．７５ Ｏ．４
８．３ １１．６
２００４年第４期
３００ ８５
３９
超临界状态。 ＳＣＦＤ法制备的纳米粉表面积Ｓ哪和孔体积
诈ｗ较大，表观堆密度．ｐ。变小，最可几孔径ｒｐ增大， 平均粒径在８５ｎｍ左右，属超细粒子范畴，且颗粒均 一，呈近似球形。图１为ＳＣＦＤ法制备的纳米粉电镜 照片。
１９９９．
４０隘莲墨圆２００４年第４期
万方数据
果，同时生成的沉淀能吸附溶液中的Ｆｅ、Ｐ、Ｔｉ、Ｖ和 有机物等，得到硅量指数大于１００００、Ｆｅ痕量的精制 铝酸钠溶液。用碳酸氢钠中和铝酸钠净化溶液，经 超临界干燥法制备的纳米氧化铝比表面积高，平均 粒晶小了３—４倍。
参考文献： 【１】朱自强．超临界流体技术——原理和应用［Ｍ】．北京：化学工业
出版社，２０００． ［２］徐平坤，董立榜．刚玉耐火材料【Ｍ］．北京：冶金工业出版社，
纳米氧化铝以其独特的性质耐腐蚀、耐高温、抗 氧化、绝缘性好、表面积大、在低温下可进行范性形 变、易于成型等优点，已在人工晶体、精密陶瓷、催化 剂及催化剂载体、灯用稀土、三基色荧光粉等方面得 到了广泛的应用。本文中主要介绍一种通过铝酸钡 净化铝酸钠溶液，得到硅量指数大于１０ ０００的精制 液，该精制液与碳酸氢钠溶液中和，同时结合超临界 干燥法生产高纯钠米氧化铝的方法。
将所得醇凝胶置于高压釜中，７加入适量乙醇密 闭，升温升压进行超临界干燥（ＳＣＦＤ）过程，系统内 温度以每分钟１．５℃速度上升至２６０℃，此时系统 内压力为７．５ ＭＰａ。在此过程中，凝胶内液体气液界
面消失，转化为无气液界面区别的流体，达到超临界 状态，保温３０ｍｉｎ排气（排气经过冷凝管以回收乙 醇），在等温下缓慢释放流体，以使凝胶粒子团聚的 表面张力减至极限，然后通人高纯Ｎｚ吹扫，以驱除 乙醇和残留水，冷却至室温得到一元Ａｌｚ０。气凝胶， 一元Ａｌ：Ｏ，气凝胶色泽纯白，体积膨松，呈高度分散 的极细的均匀球状，经５５０℃焙烧３ ｈ得Ｓａ—
试验制得的气凝胶在５５０℃下焙烧，主要物相 为一水软铝石，ＸＲＤ衍射图见图２。其马尔文激光测
定粒度分布结果见图３。焙烧得到高纯钠米氧化铝 粉Ｓａ—Ａｌ：Ｏ。与未经超临界干燥处理的Ｃａ—Ａｌ：Ｏ， 粉的质量分析见表３。
２ 结论
用氢氧化钡、碳酸钡和氢氧化铝合成的铝酸钡 净化烧结法精液，铝酸钡中的Ｂａ２＋离子对烧结法精 液中的Ｎａ２ＳＯ。、Ｎａ：Ｃ０。、Ｎａ：ＳｉＯ，具有良好的净化效
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高纯纳米氧化铝的研究
焦淑红，郭晋梅，邹若飞，魏壮强
’ （中国铝业公司山西分公司技术中心，山西河津 ０４３３００）
摘要：介绍了一种利用氧化铝生产过程的中间物料——铝酸钠溶
过程及超临界干燥过程。
液生产高纯纳米氧化铝的方法，即利用钡盐净化铝酸钠溶液，得到
ＢａＯ结合生成稳定的Ｂａ０·Ａ１２０３。其反应方式如
中图分类号：ＴＢ３８３ 文献标识码：Ａ
下：
文章编号：ｌ００８—５５４８（２００４）０４—００３８一０３
Ｂａ（ＯＨ）２—｝ＢａＯ＋Ｈ２０，
Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｉｇｈ－ｐｕｒｉｔｙ Ｎａｎｏ．ｓｉｚｅｄ Ａｌｕｍｉｎａ
ＢａＣ０１—＋ＢａＯ＋Ｃ０２
以碳酸氢钠溶液浓度、铝酸钠溶液的ＡｌｚＯ，浓
度、反应时间３个因素进行正交试验，极差分析结果 见表１。
．从表１可以看出，影响产品粒度的因素主次：碳 酸氢钠浓度＞时间＞氧化铝浓度。浓度越低，成胶时
表ｌ 中和成胶法正交试验结果
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图１ ｓｃＦＤ法制备的纳米粉电镜照片
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图２ 气凝胶在５５０℃下焙烧粉体的ｘＲＤ图谱
图３ 气凝胶在５５０℃下焙烧粉体的粒度分布
表３ ５５０℃下焙烧产品质量分析表
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ｃａ—Ａｂ０３ Ｓａ—ＪＵ２０３
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试验用铝酸钠溶液取自生产现场的烧结法精 液，铝酸钡以固体粉末加入，添加量为待净化溶液中 所需的铝酸钡的理论质量分数。
添加铝酸钡净化试验采用正交试验，考察净化 温度、时间、铝酸钡添加量对净化效果（叼№价。、田ｓｉ、
Ａｈｉｔｒａｃｔ：Ａ ｍｅｔｈｏｄ ０ｆｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｈｉｇｈ·ｐｕｒｉｔｙ ａｌｕｍｉｎａ ｂｙ ｕ８ｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｔｅｍｅ— ｄｉａｔｅｍａｔｅｒｉａｌ—ｓｏｄｉｕｍ ａｌｕｍｉｎａｔｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｉ．ｅ．ｂｙｍａｋｉｎｇｕ８ｅｏｆｔｈｅｂ撕ｕｍ ｓａｌｔｔｏｐｕｒｉｆｙｔｈｅｓｏｄｉｕｍ正ｕｍｉｎａｔｅｓ０１ｕｔｉｏｎｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｒｅｆｉｎｅｄｓｏｌｕｔｉｏｎ