高纯氧化铝制备技术和生产现状
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[摘 要]本文首先对国内外高纯氧化铝的制备技术，特别是高纯氧化铝工业化生产方法的现状进行了综合性论述。接着以国内目前的氧化铝生产能力为依据对氧化铝企业未来的发展趋势进行了展望。
[关键词]高纯氧化铝；制备方法；
中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）33-0373-01
1、引言
高纯氧化铝粉体（纯度≥99.99%）具有普通氧化铝粉体无法比拟的光、电、磁、热和机械性能，在高技术新材料领域和现代工业中有着广泛应用，主要用于：信息产业的高品质集成电路陶瓷基片、绿色照明的节能灯用三基色荧光粉、等离子体显示材料（DPD粉）、发光二极管衬底材料、人工晶体、载体催化剂的涂层、高精度研磨材料及人工关节和骨骼、红外吸收和发热粉以及一些新兴荧光装饰材料等高技术新材料领域最为关键的基础材料。高纯氧化铝粉体已成为先进无机非金属材料中的一大重要分支，是新材料产业中产量大、产值高、用途广的高端材料产业之一。
正因为高纯氧化铝的应用领域很广，产品系列化和延伸空间大，与其它高新技术产业的关联度很大，本身既是技术含量高、附加值大的产品，又是用途广泛的大宗产品，其制备技术的提升，对高纯氧化铝自身制造行业以及相关行业都将产生非常重大的影响，成为现代高技术新材料领域中一个重要发展方向。
2、国内外制备技术现状
目前，制备高纯氧化铝粉体的方法主要有胆碱化铝水解法、硫酸铝铵热解法、碳酸铝铵热解法、异丙醇铝水解法、高纯铝活化水解法，处于中试及实验室阶段的方法还有氯化汞活化水解法、等离子体法、喷雾热解法、低碳烷基铝水解法、水热法、水析络合法、溶胶一凝胶法等。
2.1胆碱化铝水解法
首先将纯度为99.996%的精铝制成厚度0.1mm为左右的铝箔，并采用强阴离子交换树脂将氯化胆碱转化生成胆碱。之后将一定量的铝箔加入浓度为0.1-0.2M的胆碱溶液中进行反应。过程中根据监视氢气逸出速度判断反应速度，当反应速度很低或停止时，移出浆料进行固液分离，同时周期性的加入精铝让上述过程循环进行。水解反应生成的氢氧化铝通过过滤、喷雾干燥及锻烧转相便可得到纯度达99.99%的高纯超细氧化铝粉体。
2.2碳酸铝铵热解法
碳酸铝铵热解法的主要原理是先把硫酸铝铵加入碳酸氢铵中，反应转化为碱式碳酸铝，再把高纯碱式碳酸铝铵加热分解便可制得氧化铝前驱体。热解制得的无定形前驱体再经转相和粉碎便可得到高纯氧化铝粉体。该方法实为改良的硫酸铝铵热解法，它虽然克服了硫酸铝铵法排放SO2污染环境的缺点，但使生产周期加长，增加了生产成本。
2.3硫酸铝铵热解法
硫酸铝铵热解法需先用硫酸溶解氢氧化铝制得硫酸铝溶液，之后往溶液中加入硫酸铵与之反应制得铵明钒，再根据纯度要求多次重结晶得到精制铵明钒。然后将得到的精制铵明钒在1250℃下分解制得氧化铝粉。该方法虽然工艺较为简单，成本也相对较低。但是，其生产周期长，存在热溶解现象，且分解过程中产生的SO3、NH3会对环境造成严重污染，因此该方法正被逐渐淘汰。
2.4醇铝水解法
有机醇盐水解法即异丙醇铝水解法是目前国内制备高纯氧化铝粉主要采用的工业生产技术。该方法采用有机合成法将铝和异丙醇加催化剂后通过合成、提纯、水解和焙烧等工艺制得高纯超细氧化铝粉体。这种方法生产的氧化铝粉体纯度高、粒径小，但其工艺过程复杂，过程控制比较困难且生产成本高，因此利润空间较小。
2.5高纯铝活化水解法
该工艺首先需将金属铝急冷雾化制成活性粉末，之后以简单的AH一H2O为反应体系激活其水解反应并使反应维持。水解产物经缎烧处理便可制得高纯超细氧化铝粉体。与传统方法相比，该法具有工艺简单、纯度容易控制、无污染等显著优点，与其它方法相比，该法成本最低，因此最具市场竞争力。
3、高纯氧化铝市场现状
国内高纯氧化铝现实市场与实际供应之间存在较大缺口，这是由于在催化剂载体、人工晶体等氧化铝的高端市场上国内产品与国外同类产品尚有一定差距，因此在这些领域原料大多依靠进口。国内相关企业从降低生产成本的目的出发需要高纯氧化铝企业提供性能更为优异的产品以取代昂贵的进口原料，因此，仅国内就有近1000吨的潜在市场。
国内市场未来几年对高纯氧化铝的需求量将大幅增加，因此，未来几年将是高纯氧化铝粉体生产企业发展的最佳时期，而产品的技术含量和品质将成为各企业进行市场竞争的最有力武器。
4、结语
随着高新技术的兴起与发展，未来市场对高纯超细氧化铝粉体的需求将不断增加，这必将推动高纯氧化铝粉体制备技术向低成本、规模化不断发展。另一方面，更新技术，提升产品品质以打开诸如人工晶体、催化剂载体等高端市场，从而打破国外产品在这些领域一统天下的局面是国内高纯氧化铝制备企业发展壮大的必由之路。