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利用铝厂污泥制备钛酸铝材料热分解探究 　　摘要： 在铝厂污泥和工业TiO2合成出的良好稳定性的钛酸铝材料基础上，探讨钛酸铝在750～1300℃温度范围内的热分解行为，为抑制钛酸铝的分解，合成高纯度钛酸铝材料，采取必要的措施提供动力学基础数据。采用XRD表征各试样的晶相结构；用Rietveld Quantification 法确定各试样中各晶相的含量。实验结果：不同分解温度下各试样均形成三个晶相：钛酸铝Al2TiO5、TiO2和Al2O3，其中钛酸铝Al2TiO5是主晶相；不同温度分解速率大小顺序为：1100℃1200℃1000℃900℃；从扩散为控制步骤的动力学研究结果，开始阶段属于扩散为控制步骤，分解超过一定时间属非扩散为控制步骤 Abstract： In this paper， the decomposition behavior of aluminum titanate from aluminum waste-residue and industrial TiO2 within the temperature range of 750～1300℃ was mainly discussed， which help us to obtain the high-purity product and to suppress the decomposition of aluminum titanate in theory. The crystalline phase structure of each sample were characterized with XRD methods； The content of each crystalline phase in each sample was confirmed with Rietveld Quantification method； The experimental results showed： There are three crystalline phases in each sample， corresponding to Al2TiO5，Al2O3 and TiO2 respectively； The order of the decomposition rates is 1100℃1200℃1000℃900℃； Diffusion velocity is far less than Chemistry reaction velocity within the reaction interface at first， thus it is diffusion velocity that control the reaction process，but late it is not. 关键词： 铝厂污泥；钛酸铝；热稳定性；分解度 Key words： aluminum waste-residue；aluminium titanate；thermal instable；decomposition ratio 中图分类号：TB332 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）16-0242-04 0 引言 钛酸铝（Al2TiO5简称AT）是一种新型结构材料，具有高熔点和很低的膨胀系数，因此具有优良的抗热震性，可在剧烈的急冷急热条件下使用，广泛地应用于测温热电偶保护套、冶金工业用水口、过滤器、坩埚、通气管、汽车发动机排气管及汽车尾气净化处理用蜂窝状催化剂载体。通常钛酸铝合成方法基本都是利用工业Al2O3或Al（OH）3和工业钛白粉或使用相应的化学试剂，以传统烧结方法制备。但由于工业Al2O3成本较高，导致合成钛酸铝材料的成本较高。铝厂污泥中含有大量无定形体结构的γ-AlOOH形式存在，在高温下（1100℃以上）烧结会转变成α-Al2O3，其粒径约在0.1-1μm之间，活性高，企业通常做法是将其当成废渣直接排放，这样不仅造成资源的严重浪费，而且还会对环境造成污染。如若充分利用铝厂污泥中的Al2O3合成制备钛酸铝材料[1-4]，不仅是含铝原料的最佳替代品，而且能降低原料成本，减少企业对环境的污染和资源的浪费。本论文正是上面思想指导的基础上，利用铝厂污泥和工业用TiO2，合成出具有良好稳定性的钛酸铝材料。在此基础上探讨钛酸铝在750～1300℃温度范围内的热分解行为[5-8]，通过对其热分解率的分析讨论，使我们对钛酸铝的分解本质有更深一步的了解，为抑制钛酸铝的分解，采取必要的措施提供动力学基础数据，有助于指导我们材料工作者合成出高纯和稳定的钛酸铝材料 1 实验 合成原料为铝型材厂污泥和TiO2，其中污泥化学组成（wt%