本發(fā)明屬于氧化鋁，具體涉及一種耐磨透明氧化鋁材料的制備工藝。
背景技術(shù)：
1、氧化鋁材料在醫(yī)藥、化工、環(huán)境保護(hù)、廢氣處理等多個(gè)領(lǐng)域涉及，在環(huán)境保護(hù)方面，氧化鋁材料被用于廢氣處理，有效吸附和轉(zhuǎn)化有害氣體，減少環(huán)境污染。
2、氧化鋁是目前使用量最大的無(wú)機(jī)阻燃劑，它既作為填料，又有阻燃作用，廣泛應(yīng)用于塑料工業(yè)；氧化鋁凝膠可用于纖維工業(yè)、陶瓷工業(yè)、電器材料等方面；高純的氧化鋁需求增長(zhǎng)主要在陶瓷領(lǐng)域，并開(kāi)始用于生物陶瓷如人造骨骼、牙工藝及用于半導(dǎo)體基板等；目前，世界上95％以上的氧化鋁是用拜耳法生產(chǎn)的。
3、氧化鋁有許多同質(zhì)異晶體，目前已知的有十多種，主要有三種晶型，即α-氧化鋁、β-氧化鋁、γ-氧化鋁；其中結(jié)構(gòu)不同性質(zhì)也不同，在1300℃以上的高溫時(shí)幾乎完全轉(zhuǎn)化為α-氧化鋁。
4、α-氧化鋁，也被稱作剛玉，是氧化鋁中最穩(wěn)定的形態(tài)，其穩(wěn)定性直接關(guān)聯(lián)其獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)；α-氧化鋁遵循三方晶系的排列規(guī)律，具有特定的晶格常數(shù)；這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征賦予了α-氧化鋁優(yōu)異的耐磨性、抗腐蝕性和高硬度。
5、專利cn101264909a公開(kāi)了一種拜耳法生產(chǎn)氫氧化鋁或氧化鋁工藝，通過(guò)將母液蒸發(fā)工序得到的合格母液與固含量超標(biāo)的預(yù)脫硅后鋁土礦原礦漿混合，調(diào)配至鋁土礦原礦漿的固含量達(dá)標(biāo)，使進(jìn)入溶出的料漿合格率得到提高；該專利中在制備氧化鋁時(shí)，使鋁土礦的固含量達(dá)標(biāo)，在進(jìn)行固液分離時(shí)，存在固體顆粒分離不徹底的情況，導(dǎo)致降低了氧化鋁的耐磨性和透明性。
6、在采用拜耳法制作α-氧化鋁的過(guò)程中，需要對(duì)礦漿進(jìn)行固液分離，通過(guò)一次沉降分離，去除了較大的顆粒物，但是更細(xì)的顆粒物可能更容易磨損氧化鋁的表面，固液分離不徹底的情況下，進(jìn)一步地降低了氧化鋁的透明度；為了避免耐磨透明氧化鋁材料在制備過(guò)程中出現(xiàn)固液分離不徹底的情況，因此提出一種耐磨透明氧化鋁材料的制備工藝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本為解決現(xiàn)有技術(shù)中，在拜耳法生產(chǎn)α-氧化鋁的流程中，礦漿需經(jīng)歷固液分離步驟，初次沉降能有效去除較大的固體顆粒；然而，細(xì)小的顆粒往往難以徹底分離，這些微小顆粒不僅可能加劇氧化鋁表面的磨損，還會(huì)因固液分離的不完全而進(jìn)一步影響最終產(chǎn)品的透明度等技術(shù)問(wèn)題；本發(fā)明提供了一種耐磨透明氧化鋁材料的制備工藝。
2、本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、一種耐磨透明氧化鋁材料的制備工藝，包括如下步驟：
4、步驟一：將預(yù)處理的漿液放入固液分離裝置中的第一過(guò)濾槽體腔內(nèi)，擾流過(guò)濾后將一次濾液轉(zhuǎn)移至第一分離槽體內(nèi)，再加水稀釋，然后轉(zhuǎn)移至第二過(guò)濾槽體腔內(nèi)，擾流過(guò)濾后將二次濾液轉(zhuǎn)移至第二分離槽體內(nèi)，再加水稀釋，最后轉(zhuǎn)移至第三過(guò)濾槽體腔內(nèi)，擾流過(guò)濾后將三次濾液轉(zhuǎn)移至第三分離槽體內(nèi)，得到鋁酸鈉溶液；
5、步驟二：將鋁酸鈉溶液和三水氧化鋁晶粒加入反應(yīng)釜中，在溫度為90-120℃，轉(zhuǎn)速為90-120r/min的條件下攪拌1-2h，然后轉(zhuǎn)移至立式壓濾機(jī)中，在壓力為400-900kpa的條件下過(guò)濾洗滌1-2次，然后在溫度70-90℃的條件下干燥1-2h，得到氫氧化鋁晶體；
6、步驟三：將氫氧化鋁晶體置于真空爐內(nèi)部，加熱升溫至1200-1500℃保溫4-5h，迅速轉(zhuǎn)移至裝有10-15℃水的陶瓷容器中，對(duì)得到的氧化鋁粉末進(jìn)行水冷處理，得到耐磨透明氧化鋁材料。
7、進(jìn)一步地，所述預(yù)處理的漿液包括如下步驟：
8、步驟一：將鋁土礦經(jīng)過(guò)干燥后去除水分后進(jìn)行粉碎處理，得到鋁土礦渣后用2.5-6目的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分處理，得到粒度均勻的鋁土礦粉；
9、步驟二：將鋁土礦粉與氫氧化鈉溶液混合均勻，轉(zhuǎn)移至攪拌槽，在溫度為160-170℃、壓力為304-405kpa且攪拌速度為100-150r/min的條件下攪拌混合30-50min，得到漿液。
10、進(jìn)一步地，所述步驟一中，濾液與水的量比為1:3-5。
11、進(jìn)一步地，所述步驟二中，鋁酸鈉溶液和三水氧化鋁晶粒的質(zhì)量比為1:1-1.3。
12、進(jìn)一步地，所述步驟一中，鋁酸鈉溶液中的鋁酸鈉濃度為130-140g/l。
13、進(jìn)一步地，所述步驟一中，擾流過(guò)濾的擺動(dòng)速度為0.3-0.5m/s。
14、進(jìn)一步地，所述步驟一中，鋁土礦粉與氫氧化鈉溶液的質(zhì)量比為1:1-1.5。
15、進(jìn)一步地，所述步驟一中，第一過(guò)濾槽體、第二過(guò)濾槽體、第三過(guò)濾槽體內(nèi)設(shè)有第一過(guò)濾網(wǎng)、第二過(guò)濾網(wǎng)、第三過(guò)濾網(wǎng)，且第一過(guò)濾網(wǎng)、第二過(guò)濾網(wǎng)、第三過(guò)濾網(wǎng)呈傾斜狀，固體堆積池一側(cè)的過(guò)濾網(wǎng)高度大于分離池一側(cè)的過(guò)濾網(wǎng)。
16、進(jìn)一步地，所述步驟一中，擋板上設(shè)有磁鐵，擋板上的磁鐵與門上的磁鐵為同性磁鐵。
17、進(jìn)一步地，當(dāng)所述擋板與門的距離在3—5cm的情況下，門會(huì)向朝向固體堆積池的方向打開(kāi)，并將濾網(wǎng)上的固定雜質(zhì)通過(guò)擋板掃向固體堆積池內(nèi)腔中。
18、本發(fā)明的有益效果：
19、本發(fā)明在制備耐磨透明氧化鋁材料時(shí)，在對(duì)固液分離步驟時(shí)引入了一項(xiàng)創(chuàng)新工藝：對(duì)漿液進(jìn)行三次擾流過(guò)濾后進(jìn)行二次稀釋，這一步驟不僅顯著加速了固液分離的進(jìn)程，使得整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程得以自動(dòng)化，而且還通過(guò)更深層次的過(guò)濾和分離機(jī)制，有效降低了氧化鋁中的雜質(zhì)與懸浮物含量，從而大幅提升了氧化鋁的純度和透明度；
20、此外，通過(guò)擋板的設(shè)置，用于清理過(guò)濾網(wǎng)上的固體雜質(zhì)，并將這些雜質(zhì)導(dǎo)入固體堆積池中；擋板在清除雜質(zhì)的同時(shí)，還發(fā)揮了擾流作用，進(jìn)一步促進(jìn)了漿液的流動(dòng)，不僅加快了過(guò)濾速度，而且有效地解決了濾網(wǎng)堵塞的問(wèn)題。
1.一種耐磨透明氧化鋁材料的制備工藝，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨透明氧化鋁材料的制備工藝，其特征在于，所述預(yù)處理的漿液包括如下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨透明氧化鋁材料的制備工藝，其特征在于，所述步驟一中，濾液與水的量比為1:3-5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨透明氧化鋁材料的制備工藝，其特征在于，所述步驟二中，鋁酸鈉溶液和三水氧化鋁晶粒的質(zhì)量比為1:1-1.3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨透明氧化鋁材料的制備工藝，其特征在于，所述步驟一中，鋁酸鈉溶液中的鋁酸鈉濃度為130-140g/l。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨透明氧化鋁材料的制備工藝，其特征在于，所述步驟一中，擾流過(guò)濾的擺動(dòng)速度為0.3-0.5m/s。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐磨透明氧化鋁材料的制備工藝，其特征在于，所述步驟一中，鋁土礦粉與氫氧化鈉溶液的質(zhì)量比為1:1-1.5。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨透明氧化鋁材料的制備工藝，其特征在于，所述步驟一中，第一過(guò)濾槽體(11)、第二過(guò)濾槽體(12)、第三過(guò)濾槽體(13)內(nèi)設(shè)有第一過(guò)濾網(wǎng)(14)、第二過(guò)濾網(wǎng)(15)、第三過(guò)濾網(wǎng)(16)，且第一過(guò)濾網(wǎng)(14)、第二過(guò)濾網(wǎng)(15)、第三過(guò)濾網(wǎng)(16)呈傾斜狀，固體堆積池(2)一側(cè)的過(guò)濾網(wǎng)高度大于分離池(3)一側(cè)的過(guò)濾網(wǎng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨透明氧化鋁材料的制備工藝，其特征在于，所述步驟一中，擋板(52)上設(shè)有磁鐵，擋板(52)上的磁鐵與門(7)上的磁鐵為同性磁鐵。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種耐磨透明氧化鋁材料的制備工藝，其特征在于，當(dāng)所述擋板(52)與門(7)的距離在3—5cm的情況下，門(7)會(huì)向朝向固體堆積池的方向打開(kāi)，并將濾網(wǎng)上的固定雜質(zhì)通過(guò)擋板(52)掃向固體堆積池(2)內(nèi)腔中。