以粉煤灰為原料制備高純單分散球形納米氧化鋁

李智偉，田 昂，王宗凡，張永明，徐樹英，徐 凱，李家飛

(1.海南大學海南省石油化工產品檢測技術重點實驗室，海口 570228;2.東北大學冶金學院，沈陽 110819)

0 引 言

我國是世界鋁產能最大而鋁土礦資源匱乏的國家，僅2018年氧化鋁產量超過7 064萬噸，鋁土礦消耗1.7億噸，對外依存度高達70%左右[1-2]；同時我國又是火電粉煤灰排放量最大的國家，僅2014年就達到4.78億噸[3]，而絕大多數粉煤灰的Al2O3含量約30%～50%[4]，因此，我國將粉煤灰綜合利用提升到國家戰略高度，“十三五”規劃將粉煤灰為原料制取氧化鋁以及其它鋁化學品列為國家重點科技扶持對象，進行粉煤灰基氧化鋁的研究開發具有長遠的戰略意義。

我國對LED用氧化鋁(寶石氧化鋁)的需求量居世界首位[5-7]。LED氧化鋁不僅要求其純度高而且要求其粒子有理想的形狀，如單分散球形、分散六角形等[5]。目前，我國采用醇鋁水解法制備的高純氧化鋁，其形貌不規則，呈蠕蟲狀，可用于低檔LED基底襯料，而具有理想形狀的高純氧化鋁仍然需要從美國、日本等國家進口[6-7]。因此，進行單分散球形超細氧化鋁粉體制備研究具有重要現實意義。

2010年以后，以加拿大Orbite Aluminae鋁業公司引領的酸法氧化鋁工藝[8]得到長足進展，全球迅速掀起了粉煤灰酸法制備各級各類氧化鋁的技術開發潮流[9-10]。本研究以CFB粉煤灰為原料，酸法提取鋁鹽AlCl3作為制備高純Al2O3的鋁源，通過鹽析與銨明礬重結晶復合法除雜，得到純度高于99.997%的高純銨礬，然后采用有機分散劑GUMA輔助均勻沉淀法，成功制備出純度高達99.99%，平均粒徑集中在200 nm的單分散球形高純納米氧化鋁?！?br>