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工业上拟薄水铝石可以分为哪几类

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工业上拟薄水铝石可以分为哪几类

发布日期:2018-01-31 11:48 来源:http://www.bsco.cc 点击:

    拟薄水铝石,也称假一水软铝石,是一类颗粒细小、结晶不完整、具有薄的褶皱片层的一种氢氧化铝,其含水态为触变性凝胶,具有比表面高、孔容大等特点。可用作生产催化剂载体、活性氧化铝的原料,也用作分子筛、硅酸盐耐火材料制品等的成型粘结剂及酒精脱水制乙烯和环氧乙烷的催化剂等;于400-700℃间焙烧的产物,广泛用作催化剂载体、催化剂和吸附剂等;于1100-1200℃间煅烧可得纳米级,广泛用作涂料添加剂、高档陶瓷、石油化工的高效催化剂、亚微米、纳米级研磨材料和抛光材料、化妆品填料和无机膜材料等,是一类具有广阔发展前途的新型材料。


    拟薄水铝石是一类组成不确定、结晶不完整的由无序到有序、弱晶态到晶态的演化系列,典型结构为很薄的皱折片层;是含水量大于薄水铝石而晶粒粒径小于薄水铝石的铝氧化合物。拟薄水铝石中铝的形态主要为六配位结构,平均晶粒大小5nm;表面羟基有两种类型,表面羟基在460℃左右脱除转变为-Al2O3。


    工业上拟薄水铝石的生产方法按原料不同,分为碱法、酸法和醇铝法等三种。


    【碱法(碳化法)】


    目前工业化的碱法主要为碳化法。我国碱法生产拟薄水铝石的基本工艺包括胶化、老化、分离及洗涤、干燥四步骤。其中胶化的目的是在通入二氧化碳过程中使偏铝酸钠溶液转变为无定形氢氧化铝等,NaAlO2溶液与CO2的反应属竞争反应,二者中和产物为拟薄水铝石,而NaAlO2溶液的水解产物则为三水铝石,各自的反应速度取决于成胶反应的温度、终点pH、NaAlO2溶液浓度和CO2的浓度及流量等。


    当pH>10.50时,主要产物为三水铝石;当pH在10.50附近时,以拟薄水铝石为主;当pH<9.0时,生成物基本上为丝钠铝石。老化的目的有两个:一是生成的三水铝石逐渐转化为拟薄水铝石结构,二是使生成的无定形氢氧化铝或小晶粒拟薄水铝石逐渐长大为拟薄水铝石结构。提高温度有利于老化速度的提高,但时间过长,拟薄水铝石的比表面和孔容会有所下降。


    此法生产的特点为:原料便宜,生产成本低;便于大规模生产。缺点是铁、硅、钠杂质较高,含三水铝石杂相,比表面一般低于0.4m2/g,晶相纯度低,工艺稳定性差。


    【酸法】


    以Al2(SO4)3、Al(NO3)3、AlCl36H2O等铝盐为原料,加可溶性碱如NaAlO2、NaOH、Na2CO3、氨水等中和,制备步骤包括成胶、老化、洗涤干燥等过程。传统酸法常用硝酸铝作铝源。如在搅拌下同时加硝酸铝和硝酸钠溶液,使溶液pH值在7.0左右胶化。原料加完后,在温度65℃左右老化3-4h。实践证明,胶化时若pH>6.5,则难形成拟薄水铝石而主要为无定形氢氧化铝;pH<8.5则易形成三水铝石;当老化温度低于50℃时,主要为无定形氢氧化铝,老化温度高于80℃,则易形成三水铝石。延长老化时间和成胶时间,使晶体间结晶水减少导致晶体由疏松变得致密,使堆密度增加。若以硫酸铝与氨水在适当条件下反应合成拟薄水铝石,该法物耗较低,在各工序中均不带入钠离子,使拟薄水铝石滤饼洗涤比较容易,洗涤工序的简化。产品具有杂质少、工艺简单、稳定的特点,也可以作催化裂化的催化剂载体原料。


    【醇铝法】


    SB粉是德国Condea公司开发成功的一种以高纯铝旋屑和高级醇(正戊醇、正己醇)为原料生产的优质拟薄水铝石,其生产包括氢氧化铝氧化铝、铝、醇铝、氢氧化铝的循环过程。SB粉由于晶型好、孔结构容易控制、比表面积大和纯度高,被广泛用于催化领域。但该方法使用的有机溶剂具有一定毒性,生产成本也较高。


    【拟薄水铝石的产品规格及用途】


    一、拟薄水铝石的产品规格


    (1)普通拟薄水铝石该类拟薄水铝石要求晶相纯度高、胶溶性能好,粘结性强。可作半合成稀土Y型分子筛裂化催化剂的粘结剂,硅酸铝耐火纤维的粘结剂,酒精脱水制乙烯催化剂和环氧乙烷催化剂等。


    (2)特种拟薄水铝石


    该类拟薄水铝石要求晶相纯度高,成型性能好。主要制备-Al2O3,用于石油炼制催化加氢的催化剂载体。


    (3)轻质铝胶


    要求具有成型性能好,粘结性强,容重小,含硫化物低。在催化剂生产行业用作甲烷化催化剂和含有机物的尾气焚烧用催化剂的原料,以及做各类铝盐的原料。


    (4)铝硅胶


    该类拟薄水铝石中SiO2含量可达26%~31%,要求容重小、比表面大、孔容大,含硫低等特点。可作吸附剂,石油炼制催化剂的原料,对加氢裂化催化剂具有很高的活性,还可用于加氢处理催化剂。

    

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