浅谈老化温度对氢氧化铝粒度的影响
氢氧化铝公司通过采取不同的老化温度,考察老化温度对氢氧化铝粒度的影响。下图是在40摄氏度的低温中和后,浆液分别在40摄氏度和65摄氏度下老化对浆液中氢氧化侣的中值粒度的影响。
从图可以看出,随着老化时间的延长,两个老化温度条件下浆液中氢氧化铝粒子的中值粒度逐渐变小。老化时间超过4小时后,两个温度下氢氧化铝粒子变化趋势不同,在40摄氏度时,氢氧化铝的中值粒度不再变小,而且略微变大而在65摄氏度时氢氧化铝的中值粒度基本不变,说明在40摄氏度下,随着老化时间的延长,不同老化温度下浆液中氢氧化铝粒度逐渐变小,最后达到基本平衡。因此,在较低温度(40摄氏度)下中和,如果希望得到大粒度的氢氧化铝,则应尽量减小老化时间,同时老化的温度也可以降低一些。
从图中,氢氧化铝公司还发现:对于低温中和的氢氧化铝,提高老化温度也不能改变在老化过程中粒子粒度逐渐变小的趋势,这主要是由于低温中和浆液中细小的粒子较多,凝胶里面夹杂的水分较多,随着老化时间的延长,凝胶中的水分逐渐渗出,同时凝胶体积随之缩小,即随着老化时间的延长,粒子粒度有减小的趋势。
低温中和时,因为细小粒子较多,即需要减少老化时间以得到较大粒子,但在后续的烘干过程中凝胶中夹杂的大量水分还会失去,氢氧化铝凝胶会发生收缩,因而老化时间最好拉制在0.5—1小时。
下图是在高温(75摄氏度)中和后,浆液分别在75摄氏度和50摄氏度下老化对浆液中氢氧化铝中值粒度的影响。
从上图可以看出,在两个老化温度条件下,氢氧化侣在刚开始时间内粒子粒度变大,随着老化时间的延长,氢氧化铝粒子粒度的变化趋势开始不同75摄氏度老化前一小时、浆液中氢氧化铝粒度在较小范围内变大,最大不超过32um,随后粒度减小,2小时后粒度变化很小,基本保持不变;而在50摄氏度下,随着老化时间的延长,氢氧化铝粒度一直呈现变大超势,但是老化时间在6小时内的变化不是很大,为28—34um。
从图中实验结果可知,中和过程中由于温度较高,凝胶中的水分渗出较快,因而看不到低温中和情况下的老化刚开始粒子变小的现象。而且酸碱中和生成的溶胶粒子凝胶后还会发生团聚,也会使浆液中粒子粒度有所增加。所以较高温度中和后,氢氧化铝粒子的粒度随着时间延长总体不余变小。
因此,要制备较大粒子的氢氧化铝,最好采用较高的中和温度。出于成本考虑,老化温度降低25摄氏度对粒子影响不是很大,老化时间也不用太长,一般控制在0.5小时为宜;要得到的粒径较小(<20um)的氢氧化铝,需要控制较低的中和温度和老化温度,中和温度可选择50摄氏度,老化时间可以选择0.5小时。
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