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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114606571A(43)申请公布日2022.06.10(21)申请号202210350782.6(22)申请日2022.04.02(71)申请人陕西理工大学地址723000陕西省汉中市汉台区朝阳路(72)发明人董洪峰卫学玲李文虎艾桃桃王铎袁新强(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569专利代理师李博(51)Int.Cl.C30B29/20(2006.01)C30B29/62(2006.01)C21B3/04(2006.01)C30B1/02(2006.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称一种利用高炉矿渣制备的氧化铝晶须及其制备方法(57)摘要本发明属于氧化铝晶须材料技术领域,提供了一种利用高炉矿渣制备氧化铝晶须的方法,以高炉矿渣为主要原料,通过酸洗溶解高炉矿渣中的氧化铝及杂质,并回收二氧化硅,之后调节酸洗滤液的pH值,便于后续除铁处理,再加入除铁剂进行除铁,消除铁元素对复分解反应的干扰;之后加入碳源与滤液中的铝元素发生复分解反应生成碳酸铝,最后经过煅烧使碳酸铝分解,进而得到了氧化铝晶须。实施例的结果显示,本发明提供的制备方法制备的氧化铝晶须的直径为280~392nm,径向尺寸误差为18~23nm,长度为33~51μm,长径比为86~176,氧化铝相纯度≥98.4%,弹性模量为385~397GPa,室温硬度为71~75GPa。CN114606571ACN114606571A权利要求书1/1页1.一种利用高炉矿渣制备氧化铝晶须的方法,包括以下步骤:(1)将高炉矿渣进行酸洗,得到酸洗滤液;(2)向所述步骤(1)得到的酸洗滤液中加入pH调节剂,得到中和滤液;(3)向所述步骤(2)得到的中和滤液中加入除铁剂进行除铁,再加入碳源进行复分解反应,得到氧化铝晶须前驱体;(4)在真空条件下,将所述步骤(3)得到的氧化铝晶须前驱体进行煅烧,得到氧化铝晶须。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中酸洗所用酸洗液为盐酸溶液;所述盐酸溶液的浓度为8~10mol/L。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中中和滤液的pH值为5.5~6。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中的除铁剂包括高锰酸钾或重铬酸钾;以中和滤液的体积为基准,所述除铁剂的用量为0.45~0.64g/L。5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中的碳源包括单糖或多糖;以中和滤液的体积为基准,所述碳源的用量为110~140g/L。6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中煅烧的温度为970~1020℃,真空条件的真空度为4×10‑3~6×10‑3Pa。7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中复分解反应完成后还包括后处理;所述后处理包括依次进行的过滤、蒸发、洗涤和除水处理。8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述蒸发的温度为150~175℃;所述洗涤所用洗涤剂为无水乙醇;所述除水处理的温度为210~230℃,所述除水处理的时间为每千克过滤所得滤饼除水23~26min。9.权利要求1~8任一项所述制备方法制备得到的氧化铝晶须。10.根据权利要求9所述的氧化铝晶须,其特征在于,所述氧化铝晶须的直径为280~392nm,长度为33~51μm,长径比为86~176,氧化铝相的纯度≥98.4%,弹性模量为385~397GPa,室温硬度为71~75GPa。2CN114606571A说明书1/7页一种利用高炉矿渣制备的氧化铝晶须及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及氧化铝晶须材料技术领域,尤其涉及一种利用高炉矿渣制备的氧化铝晶须及其制备方法。背景技术[0002]高炉矿渣是冶炼生铁时产生的废渣,在冶炼生铁时,加入高炉的原料,除了铁矿石和燃料外,还需加入石灰石和白云石作为助熔剂。当炉温达到1400~1600℃时,助熔剂与铁矿石发生高温反应生成生铁和高炉矿渣。高炉矿渣是由脉石、灰分、助熔剂和其他不能进入生铁中的杂质所组成的易熔物质。随着我国钢铁工业的发展,高炉矿渣的排放量日益增大,而如此巨大的工业固体废弃物对环境的污染是显而易见的。[0003]氧化铝晶须具有高比强度、高比模量和优异的抗高温氧化性能,是高温复合材料特别是高温陶瓷材料的重要增强材料。常用的氧化铝晶须合成方法主要有Al‑SiO2法、助熔剂法等。其中,Al‑SiO2法是目前制备氧化铝晶须中采用最多的方法,将金属Al和SiO2粉体混合均匀后,在Ar气条件下进行反应,得到氧化铝晶须。然而,该方法在制备过程中需要通入保护气体,限制了其工业应用,并且所用原料多为纯物质,增加了制备成本。助熔剂法是以硫酸铝钾为原料,硫酸钾为助熔剂,将二者按