活性氧化鋁球制備工藝全解析

活性氧化鋁球的制備工藝根據(jù)原料選擇、成型技術(shù)及性能需求不同，主要分為以下幾類(lèi)方法：

一、轉(zhuǎn)盤(pán)成球法（主流工藝）

原料配比

以ρ-氧化鋁（75-95%）為主，搭配擬薄水鋁石（5-25%）作為輔料，兩者混合后形成高比表面積和機(jī)械強(qiáng)度的基礎(chǔ)材料。

擬薄水鋁石需研磨至325-500目以增強(qiáng)粘結(jié)性。

成球過(guò)程

在轉(zhuǎn)盤(pán)成球機(jī)中噴淋硝酸或檸檬酸等粘結(jié)劑（濃度0.3-0.5%），利用離心力使粉末粘結(jié)形成生球。

控制轉(zhuǎn)盤(pán)傾斜角度和轉(zhuǎn)速，確保生球粒徑均勻（通常1-8mm）。

焙燒與活化

生球經(jīng)48小時(shí)養(yǎng)護(hù)后，在380-450℃下梯度焙燒30-40分鐘，形成穩(wěn)定的γ-Al?O?晶型。

部分工藝采用蒸汽水化（95-100℃, 3-5小時(shí)）增強(qiáng)孔道結(jié)構(gòu)。

特點(diǎn)：成本低、產(chǎn)量高，但需優(yōu)化酸濃度和混合比例以避免脫殼現(xiàn)象。

二、堿法工藝（高比表面積型）

原料處理

以氫氧化鋁為原料，通過(guò)閃速焙燒（入口700-800℃、出口500-530℃）快速脫水生成γ-氧化鋁。

粘結(jié)劑配方

使用碳酸氫銨（10-15份）和碳酸鈉（8-10份）作為造孔劑，與γ-氧化鋁混合成漿液。

活化焙燒

料球經(jīng)蒸汽水化后，在450-700℃焙燒20-60分鐘，比表面積可達(dá)300 m2/g以上。

應(yīng)用：適用于含磷廢水處理等對(duì)吸附性能要求高的場(chǎng)景。

三、噴霧造粒法（精密控制型）

溶膠制備

鋁鹽溶液（如硝酸鋁）水解濃縮成溶膠，調(diào)節(jié)pH至2-3.5。

噴霧干燥

溶膠霧化后噴入高溫干燥塔，液滴瞬間脫水形成多孔微球，粒徑可控制在0.8-1.5mm。

后處理

微球經(jīng)二次焙燒（400-600℃）優(yōu)化孔結(jié)構(gòu)，比表面積達(dá)250-350 m2/g。

優(yōu)勢(shì)：粒徑均勻、純度高，適合催化劑載體等精密需求場(chǎng)景。

四、熔融離心法（高強(qiáng)度型）

熔融成型

氧化鋁粉在2060-2070℃下熔融，通過(guò)離心甩出形成球形基體。

表面改性

熔融球余熱（570-750℃）下噴涂擬薄水鋁石溶膠，分解形成γ-Al?O?表層。

強(qiáng)化處理

球體經(jīng)辛烷層預(yù)冷后水淬，再通過(guò)負(fù)壓焙燒（140-160℃）脫揮，強(qiáng)度達(dá)150N/粒以上。

特點(diǎn)：機(jī)械強(qiáng)度提升3倍，但能耗較高，適合極端工況。

五、性能優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)

孔道結(jié)構(gòu)調(diào)控

通過(guò)添加碳酸氫銨造孔劑或負(fù)載氨基有機(jī)胺，提升CO?吸附容量（≥6wt%）。

粘結(jié)劑創(chuàng)新

硝酸、檸檬酸等酸性粘結(jié)劑增強(qiáng)擬薄水鋁石與ρ-氧化鋁的粘結(jié)強(qiáng)度，磨耗率≤0.2%。

焙燒參數(shù)控制

精準(zhǔn)控制溫度（380-450℃）和時(shí)間（30-60分鐘），平衡比表面積與機(jī)械強(qiáng)度。