不同純度和粒徑的高純氧化鋁具有迥異的物理、化學性能，其應用領域也各不相同，當氧化鋁的純度達到一定程度時，會具有比普通氧化鋁更加優越的性能，例如卓越的硬度、優秀的電絕緣性、超級耐磨損性和高耐腐蝕性等。我們通常所說的高純氧化鋁（HighPurityAlumina--HPA）一般是指純度為99.99%（4N）以上的氧化鋁。

部分高純氧化鋁應用領域

左：a 右:b

a.LED用藍寶石襯底（技術成熟、器件質量較好）

b.鋰電隔膜涂覆材料（增強隔膜的熱穩定性和機械性能，實現鋰電池更高的安全性和更長的循環壽命）

左：a 右：b

a.藍寶石窗口材料（高抗壓強度、堅硬耐腐蝕，可用于觀察真空腔或包含高溫等離子體的腔內部）

b.消費電子（防爆、耐刮擦、還有寶石般的美感）

高純氧化鋁（HPA）的制備方法

HPA常用的工藝路線有改良拜耳法、無機鋁鹽熱分解法、醇鋁水解法、水熱合成法等，其中醇鋁水解法是一種常見的高品質HPA粉體合成方法：在催化劑體系下，有機醇和金屬鋁反應生成醇鋁溶液，然后進行水解，所得高純氫氧化鋁燒結后得到高純氧化鋁。傳統的生產HPA過程需要采用昂貴的原料（例如高純金屬鋁、異丙醇等）及高能耗（電解鋁的生產），這并不利于成本控制及低碳排放要求。

近來，出現了從高嶺土（化學式為Al2O3·SiO2·2H2O，其中Al2O3含量達到39.50%，是地球上重要鋁資源之一）中生產HPA工藝技術方向，這些技術被認為成本更低、能耗更低且工藝更簡單。

傳統上，HPA是由鋁金屬生產的；如今高嶺土也能產出HPA

①AltechChemicals的HCl浸出法

使用鹽酸工藝從高嶺土礦石原料（來源于澳大利亞的高質量高嶺土礦床）中提取高純度氧化鋁。據悉，這項技術使用低雜質高嶺土代替昂貴的鋁金屬，可以三分之一的成本生產高純度氧化鋁。

↓↓醇鋁水解①與直接法②制備HPA對比

AltechChemicals已獲得澳大利亞專利局(IPAustralia)頒發的創新專利授權證書，用于從高嶺土（鋁土）生產高純度氧化鋁(4N)的工藝。授予的專利涵蓋使用鹽酸從包括高嶺土在內的所有類型的鋁粘土生產氧化鋁，包括以下步驟：

1、處理高嶺土或含鋁材料以減小粒度并增加氧化鋁含量
2、煅燒高嶺土或含鋁材料

3、用鹽酸浸出含鋁材料

4、固液分離得到母液

5、向母液通入氯化氫氣體，析出結晶AlCl3·6H2O

6、AlCl3·6H2O沉淀分離

7、AlCl3·6H2O溶于水，重復結晶過程

8、AlCl3·6H2O焙燒煅燒得到氧化鋁。

AltechChemicals工藝成功的關鍵在于天然低雜質的高品質高嶺土礦床，以及嚴格的工藝控制。

除了AltechChemicals外，FYI、PureAlumina、Orbite等公司也是使用了類似的工藝路線來實現高嶺土直接生產高純度氧化鋁。

②Halcyon公司的格里芬工藝

Halcyon是一家澳大利亞私營礦物勘探和加工工程公司，專注于使用其創新的生產方法--GriffinProcess格里芬工藝?產高純氧化鋁(HPA)和高純二氧化硅。其主要原料高嶺土、硫酸和硫酸銨。

③AlphaHPA公司的溶劑萃取法

溶劑萃取長期以來一直是一種提取和提純金屬的方法。AlphaHPA在HPAFirst項目中應用了其專有的許可溶劑萃取和精煉技術，可以從普通工業原料中提取和純化鋁，以生產4N、5N高純氧化鋁。

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粉體圈編輯：Alpha

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