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[摘要]：拜耳法铝酸钠溶液浓度是烧结法铝酸钠溶液的1.5～1.7倍，NT 155g/L，AO 165g/L，ak 1.4-1.6，此种高浓度铝酸钠溶液生产超细氢氧化铝微粉，其D50指标控制范围0.8-1.8um（美国沉降式粒度分析仪）之间，其粒度指标变化随着种子系数的增加而变低，随着种子系数的降低而提高，分解率随着时间的延长而升高，达到12小时后，分解率上升速度明显变慢甚至停止分解，分解率的高低与种分温度有很大关系。
[关键词]：拜耳法铝酸钠溶液 微粉氢铝 分解率 粒度
中图分类号：TQ031.3 文献标识码：TQ 文章编号：1009-914X（2012）35- 0605 -01
微粉氢铝粉体是一种用途广泛的化工产品，具有许多优良的理化性能，如化学稳定性、无毒、无味、白度高，燃烧时不产生二次污染，是一种优良的低煙无卤阻燃填充剂。已成为电工、电子、地毯、塑料、橡胶、覆铜板等行业中必不可少的填充剂。由于其粒度极细，具有优越的性能，填充入有机材料后不仅可以提高合成材料的限氧指数，增加其阻燃性，而且还有助于改善合成材料制品的表面光洁度和力学、电学性能，增强其抗漏电、耐电弧和耐磨能力。
随着信息产业、电子产业的迅猛发展和人们生活水平的提高，大量基础设施建设，微粉氢氧化铝凭借其优良的特性，其需求量正以每年30%以上的速度递增。
微粉氢铝的生产方法一般是采用铝酸钠分解法，比较普遍的方法有砂磨机研磨种子加种子分解法和利用硫酸铝制备种子加种子分解法。可生产出粒度范围在0.8-1.2um和1.0-1.6um的产品。但两种方法使用的原料，其氧化铝浓度均在100±10g/L范围，ak在1.4-1.6范围。使用拜耳法高浓度的铝酸钠溶液生产微粉氢铝还没有稳定的工艺和生产数据。
一、试验
利用拜尔法工艺制取的铝酸钠溶液生产氢氧化铝微粉产品，采用砂磨机磨种子加种子分解法制备1.0～1.8um（美国沉降式粒度分析仪）的微粉氢铝产品，研磨种子过程与正常生产的产品一致。
根据多次调整各项参数，分析影响产品粒度、分解率、氧化钠等指标的因素及影响程度。试验分别调整种子系数、分解初试温度两大方面参数进行，另外考察不同分解时间下，分解率变化规律。
二、试验方案：
将拜耳法工艺制取的铝酸钠溶液输送到生产线，经过过滤降温，在分析其成份，按照规定系数添加种子种分分解、过滤洗涤、烘干包装。
试验每次分解200m3的铝酸钠溶液，种分过程抽取不同时间的浆液进行过滤、洗涤、烘干，分析其各项指标。
三、试验过程及结果：
（1）逐步调整种子系数，固定分解温度，不同分解时间下，分解率、粒度变化情况，温度固定在62-64度。其他条件不变，分解16小时分解率在47%左右，分解至16小时后，分解率上升趋势降低，考虑分解效率，分解时间不再延长。样品粒度指标随着种子添加系数的升高而逐渐降低。
（2）逐步调整种子系数，固定分解温度，不同分解时间下，分解率、粒度变化情况，温度固定在66-68度。其他条件不变，分解16小时分解率在44%左右，分解至16小时后，分解率上升趋势降低，考虑分解效率，分解时间不再延长。样品粒度指标随着种子添加系数的升高而逐渐降低。
在同样分解时间和同样的种子系数情况下，分解温度低，则分解率高。这主要是由于铝酸钠溶液的析出过程是放热过程，分解温度高抑制反应的进行，造成分解率偏低，如果将分解温度再降低，还会提高分解率，但是分解温度低后，产品中氧化钠含量上升，影响产品的性能，因此选择适当的分解温度尤为关键。而种子系数高，产品粒度低主要是由于，铝酸钠溶液在析出过程主要有两个过程，即：成核阶段、晶核生长阶段，再分解初始阶段，添加大量的晶核后使铝酸钠溶液迅速析出细小的晶核，从而使溶液中的氧化铝含量迅速降低，ak升高，溶液趋于稳定，由于氧化铝含量降低，晶核生长受到抑制，析出的颗粒极细。相反种子添加量少，则析出颗粒偏粗。
在同样的分解温度下，拜耳法铝酸钠溶液的分解率低于烧结法铝酸钠溶液的分解率，主要是拜耳法铝酸钠溶液的碱含量高，氢氧化铝的析出过程与溶解过程是双重存在的，同时有颗粒析出又有颗粒溶解，在同样温度下，拜耳法铝酸钠比烧结法铝酸钠的碱含量高，因此不利于颗粒的析出过程，分解率达到一定程度，即达到了平衡，动力消弱。
四、结论
拜耳法铝酸钠溶液分解制备微粉氢氧化铝可行，由于物料具有特殊性因此分解率偏低，但也可通过变化温度来提高分解率，当分解温度达到52-56℃时，分解率理论可达到55%左右。分解率随着温度的降低而逐步提高。产品粒度随着分解温度的升高而变粗，随着种子添加量的增加而变细，温度和种子量对产品的粒度影响是双重的。但是不同粒度的种子，对产品粒度的影响也有所不同。需要根据种子的实际情况和对产品指标要求来确定种子粒度。
参考文献：
[1]王建立，李旺兴等，铝酸钠溶液晶种分解制备超细氢氧化铝结晶机理初步研究.轻金属.2006.11
[2]权 昆，刘亚平，武福运等，超细氢氧化铝研制生产.有色矿冶.2004.8
[3]白万全，李晓萍，武国宝，王亚东等，高浓度铝酸钠溶液种分晶体长大速度研究.有色金属（冶炼部分）.2005.4
[关键词]：拜耳法铝酸钠溶液 微粉氢铝 分解率 粒度
中图分类号：TQ031.3 文献标识码：TQ 文章编号：1009-914X（2012）35- 0605 -01
微粉氢铝粉体是一种用途广泛的化工产品，具有许多优良的理化性能，如化学稳定性、无毒、无味、白度高，燃烧时不产生二次污染，是一种优良的低煙无卤阻燃填充剂。已成为电工、电子、地毯、塑料、橡胶、覆铜板等行业中必不可少的填充剂。由于其粒度极细，具有优越的性能，填充入有机材料后不仅可以提高合成材料的限氧指数，增加其阻燃性，而且还有助于改善合成材料制品的表面光洁度和力学、电学性能，增强其抗漏电、耐电弧和耐磨能力。
随着信息产业、电子产业的迅猛发展和人们生活水平的提高，大量基础设施建设，微粉氢氧化铝凭借其优良的特性，其需求量正以每年30%以上的速度递增。
微粉氢铝的生产方法一般是采用铝酸钠分解法，比较普遍的方法有砂磨机研磨种子加种子分解法和利用硫酸铝制备种子加种子分解法。可生产出粒度范围在0.8-1.2um和1.0-1.6um的产品。但两种方法使用的原料，其氧化铝浓度均在100±10g/L范围，ak在1.4-1.6范围。使用拜耳法高浓度的铝酸钠溶液生产微粉氢铝还没有稳定的工艺和生产数据。
一、试验
利用拜尔法工艺制取的铝酸钠溶液生产氢氧化铝微粉产品，采用砂磨机磨种子加种子分解法制备1.0～1.8um（美国沉降式粒度分析仪）的微粉氢铝产品，研磨种子过程与正常生产的产品一致。
根据多次调整各项参数，分析影响产品粒度、分解率、氧化钠等指标的因素及影响程度。试验分别调整种子系数、分解初试温度两大方面参数进行，另外考察不同分解时间下，分解率变化规律。
二、试验方案：
将拜耳法工艺制取的铝酸钠溶液输送到生产线，经过过滤降温，在分析其成份，按照规定系数添加种子种分分解、过滤洗涤、烘干包装。
试验每次分解200m3的铝酸钠溶液，种分过程抽取不同时间的浆液进行过滤、洗涤、烘干，分析其各项指标。
三、试验过程及结果：
（1）逐步调整种子系数，固定分解温度，不同分解时间下，分解率、粒度变化情况，温度固定在62-64度。其他条件不变，分解16小时分解率在47%左右，分解至16小时后，分解率上升趋势降低，考虑分解效率，分解时间不再延长。样品粒度指标随着种子添加系数的升高而逐渐降低。
（2）逐步调整种子系数，固定分解温度，不同分解时间下，分解率、粒度变化情况，温度固定在66-68度。其他条件不变，分解16小时分解率在44%左右，分解至16小时后，分解率上升趋势降低，考虑分解效率，分解时间不再延长。样品粒度指标随着种子添加系数的升高而逐渐降低。
在同样分解时间和同样的种子系数情况下，分解温度低，则分解率高。这主要是由于铝酸钠溶液的析出过程是放热过程，分解温度高抑制反应的进行，造成分解率偏低，如果将分解温度再降低，还会提高分解率，但是分解温度低后，产品中氧化钠含量上升，影响产品的性能，因此选择适当的分解温度尤为关键。而种子系数高，产品粒度低主要是由于，铝酸钠溶液在析出过程主要有两个过程，即：成核阶段、晶核生长阶段，再分解初始阶段，添加大量的晶核后使铝酸钠溶液迅速析出细小的晶核，从而使溶液中的氧化铝含量迅速降低，ak升高，溶液趋于稳定，由于氧化铝含量降低，晶核生长受到抑制，析出的颗粒极细。相反种子添加量少，则析出颗粒偏粗。
在同样的分解温度下，拜耳法铝酸钠溶液的分解率低于烧结法铝酸钠溶液的分解率，主要是拜耳法铝酸钠溶液的碱含量高，氢氧化铝的析出过程与溶解过程是双重存在的，同时有颗粒析出又有颗粒溶解，在同样温度下，拜耳法铝酸钠比烧结法铝酸钠的碱含量高，因此不利于颗粒的析出过程，分解率达到一定程度，即达到了平衡，动力消弱。
四、结论
拜耳法铝酸钠溶液分解制备微粉氢氧化铝可行，由于物料具有特殊性因此分解率偏低，但也可通过变化温度来提高分解率，当分解温度达到52-56℃时，分解率理论可达到55%左右。分解率随着温度的降低而逐步提高。产品粒度随着分解温度的升高而变粗，随着种子添加量的增加而变细，温度和种子量对产品的粒度影响是双重的。但是不同粒度的种子，对产品粒度的影响也有所不同。需要根据种子的实际情况和对产品指标要求来确定种子粒度。
参考文献：
[1]王建立，李旺兴等，铝酸钠溶液晶种分解制备超细氢氧化铝结晶机理初步研究.轻金属.2006.11
[2]权 昆，刘亚平，武福运等，超细氢氧化铝研制生产.有色矿冶.2004.8
[3]白万全，李晓萍，武国宝，王亚东等，高浓度铝酸钠溶液种分晶体长大速度研究.有色金属（冶炼部分）.2005.4