中国粉体网讯  高温氧化铝是以工业氧化铝水合物为主要原料，经焙烧脱水、晶相转化而成。 工业氧化铝水合物是在碱性介质中制备而成的，因此，高温氧化铝中不可避免地含有一定量的杂质。

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01.氧化钠的危害

其中，氧化钠杂质的含量是高温氧化铝产品定级的主要依据，并在相当大程度上影响其下游产品的理化指标、产品品质及应用性能。例如：

高温氧化铝用作耐磨陶瓷时，Na₂O含量的高低直接影响氧化铝制品的抗压强度及电绝缘性。通常，Na₂O含量越高，导电率也越高，氧化铝陶瓷及耐磨制品的电绝缘性能越差，同时也导致α-Al₂O₃转化率越低，从而达不到高温氧化铝α-Al₂O₃95%以上的质量要求，导致氧化铝陶瓷及耐磨制品的变形和开裂。

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在电子陶瓷中，Na₂O的存在不但影响电子陶瓷的致密度，而且还由于Na₂O结合Al₂O₃生成具有一定导电性的β-Al₂O₃，从而影响其电气性能。

LCD（液晶）玻璃基板是一种区别于普通玻璃的电子玻璃，是平板显示的关键基础材料之一，属于无碱铝硼硅酸盐玻璃，即为SiO₂-Al₂O₃-B₂O₃-RO体系（RO为碱土金属），由于Na离子会使液晶和薄膜晶体管中毒，进而使半导体液晶材料和薄膜材料劣化，缩短显示器的寿命，并且还会污染生产线，因此，要求其中的氧化铝为低钠α-Al₂O₃。

02.钠杂质来自于哪里？

高温氧化铝的Na₂O来自原料氧化铝水合物 。氧化铝水合物中的Na₂O是生产氧化铝工艺过程中形成的主要污染杂质之一 。氧化铝水合物中所携带的Na₂O分为三类（或4种）赋存形态。

Al(OH)3 中 Na的赋存形态

Ⅰ母液碱类属于水溶性碱，呈附碱形态存在的，Na₂O能用水洗除去，包裹碱洗去困难，仅能部分洗去；

Ⅱ晶格碱不溶于水，只有晶格结构重排时，才能变为水溶性碱；

Ⅲ化合碱既不溶于水，也不溶于酸或碱，且在高温下也不分解。

03.影响其原料——氢氧化铝中氧化钠含量的因素

既然氧化铝中的钠杂质主要来源于其前驱体氢氧化铝，那么影响氢氧化铝中钠杂质含量的因素有哪些？

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影响氢氧化铝中氧化钠含量的因素很多。种分作业时，分解原液的浓度、分解温度、分解时间等对其均有直接影响。但在生产实践中，以下因素也显著影响其氧化钠含量：

（1）种分工序分解初温

分解工序为提高氢氧化铝产出率，通常采用各种降温措施，使产品中不可洗碱含量提高。各种研究表明，对分解产物中不溶性氧化钠产生影响的主要是分解初温。初温越低，产品中不溶性氧化钠含量越高。

（2）氢氧化铝产品粒度

拜耳法晶种分解过程中，物料经常发生周期性的细化，同时晶种分解物料循环量大，细化周期来临时，往往持续时间较长。当物料细化时，平盘上氢氧化铝挟带的母液量增大，不可洗碱增多，物料之间结合得非常紧密，物料透气性变差，过滤性能变坏，极易串区影响产品氧化钠含量。

（3）分解原液中固体含量

影响分解槽的固体含量因素很多，如产洗不平衡、晶种过滤机效率低、投用或隔离分解槽、分解率波动等，往往引起末槽固含波动大，当固含变小时，物料太稀，平盘容易串区影响产品质量，造成氢氧化铝中氧化钠含量增高。

04.如何除钠？

目前常见的脱钠工艺主要有以下几种：

第一种方法是在氢氧化铝分解过程中通过延长分解时间等手段降低结晶碱和晶间碱的含量，并通过多次洗涤尽可能降低附着碱含量；

第二种是合理的选用矿化剂，矿化剂的主要作用是能够增大氧化铝晶格缺陷，形成阳离子和阴离子空位，从而有助于加速结晶，有效降低α相变的温度；同时，矿化剂还能和氧化铝中的氧化钠反应，生成易挥发的钠合物，所以矿化剂广泛应用于高温氧化铝的煅烧工艺中。常用的矿化剂有氟化铝、硼酸、氧化镁和硝酸铵等；

第三种方法是将原料进行预处理，通过湿法工序引入酸进行酸碱中和脱钠，再用热水将反应后生成的盐洗掉，根据原料中氧化钠存在形式的不同，脱钠效果有所差异，最低可降至 0.05% 以下，该方法能够显著改善产品质量。

参考来源：

[1]王哲.低钠微晶氧化铝粉体的制备工艺研究

[2]李建忠等.低钠α-Al₂O₃在电子领域的应用

[3]冯国政.高温低钠氧化铝的研制

[4]李红等.降低氢氧化铝中氧化钠含量的措施

[5]中国粉体网

（中国粉体网/山川）

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