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原料選擇、成型技術及性能需求不同，主要分為以下幾類方法：

一、轉盤成球法（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械強度的基礎材料。

擬薄水鋁石需研磨至325-500目以增強粘結性。

成球過程

在轉盤成球機中噴淋硝酸或檸檬酸等粘結劑（濃度0.3-0.5%），利用離心力使粉末粘結形成生球。

控制轉盤傾斜角度和轉速，確保生球粒徑均勻（通常1-8mm）。

焙燒與活化

生球經48小時養護后，在380-450℃下梯度焙燒30-40分鐘，形成穩定的γ-Al?O?晶型。

部分工藝采用蒸汽水化（95-100℃, 3-5小時）增強孔道結構。

特點：成本低、產量高，但需優化酸濃度和混合比例以避免脫殼現象。

二、堿法工藝（高比表面積型）

原料處理

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

粘結劑配方

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

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

應用：適用于含磷廢水處理等對吸附性能要求高的場景。

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，調節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

微球經二次焙燒（400-600℃）優化孔結構，比表面積達250-350 m2/g。

優勢：粒徑均勻、純度高，適合催化劑載體等精密需求場景。

四、熔融離心法（高強度型）

熔融成型

氧化鋁粉在2060-2070℃下熔融，通過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。

強化處理

球體經辛烷層預冷后水淬，再通過負壓焙燒（140-160℃）脫揮，強度達150N/粒以上。

特點：機械強度提升3倍，但能耗較高，適合極端工況。

五、性能優化關鍵技術

孔道結構調控

通過添加碳酸氫銨造孔劑或負載氨基有機胺，提升CO?吸附容量（≥6wt%）。

粘結劑創新

硝酸、檸檬酸等酸性粘結劑增強擬薄水鋁石與ρ-氧化鋁的粘結強度，磨耗率≤0.2%。

焙燒參數控制

精準控制溫度（380-450℃）和時間（30-60分鐘），平衡比表面積與機械強度。