白剛玉具有質(zhì)地致密、硬度高的突出優(yōu)勢，在研磨、拋光、噴砂、精密鑄造等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用，通常其性能直接由其純度及微觀結(jié)構(gòu)決定。其中，Na₂O作為白剛玉晶格中的主要雜質(zhì)之一，當(dāng)其含量較高時，會與Al₂O₃在熔融狀態(tài)中會生成低熔點、密度小的β-Al₂O₃，影響白剛玉的性能，如白剛玉結(jié)晶硬度降低，切削能力下降，容易粉化破碎，熱穩(wěn)定性低等等。然而，受限于生產(chǎn)原料工業(yè)氧化鋁的天然含鈉特性以及生產(chǎn)工藝污染影響，低鈉白剛玉的制備并非易事。

本站中國粉體萬里行，我們走近一家以低鈉白剛玉為特色產(chǎn)品的企業(yè)——山東雷浦新材料科技有限公司，看看他們是如何破解低鈉白剛玉生產(chǎn)難題的。

原料處理大有講究！

白剛玉的冶煉基本上是工業(yè)氧化鋁粉熔化再結(jié)晶的過程，在此過程中，電熔處理雖有一定凈化提純作用，但還不能將其中的雜質(zhì)完全排除。因此對生產(chǎn)原料的處理可以說是低鈉白剛玉制備的初始環(huán)節(jié)，是控制鈉雜質(zhì)的根本性防線。

為減少原料的Na₂O雜質(zhì)含量，大部分企業(yè)通常會采用硫酸、鹽酸等與原料中的Na₂O雜質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)，同時在煅燒過程添加H₃BO₃、AIF₃、NH4F等礦化劑，使其生成易揮發(fā)的鈉合物，最終去除原料中的部分鈉雜質(zhì)。山東雷浦在這方面與其他公司有所區(qū)別的是，他們引入了國外先進(jìn)的非酸洗工藝對工業(yè)氧化鋁進(jìn)行處理，避免了晶體結(jié)構(gòu)被強(qiáng)酸腐蝕，同時在這整個過程不引入礦化劑，也避免了雜質(zhì)的二次引入以及對環(huán)境污染和設(shè)備腐蝕等問題。最終結(jié)合后續(xù)的高溫熔煉、磁選除雜等步驟，山東雷浦可將原料的鈉含量控制在極低范圍內(nèi)，為后續(xù)熔煉提供高純度、低缺陷的原料。 

追求“極致潔凈”的生產(chǎn)設(shè)備體系

原料預(yù)處理后雖已經(jīng)可將鈉濃度降至較低范圍內(nèi)，但為避免工藝過程中再次引入雜質(zhì)，對于高純度低鈉白剛玉的制備而言，全流程防控污染也非常必要，因此山東雷浦在設(shè)備端構(gòu)建了“極致潔凈”的生產(chǎn)設(shè)備體系：除了保證生產(chǎn)環(huán)境的潔凈度，山東雷浦還與設(shè)備廠家共同研發(fā)改進(jìn)設(shè)備，采用3N級（純度≥99.9%）氧化鋁材料作為關(guān)鍵設(shè)備的內(nèi)襯，替代傳統(tǒng)金屬或低純度陶瓷部件，杜絕研磨過程中鐵、硅等異質(zhì)元素的遷移污染，從而確保產(chǎn)品純度及純度穩(wěn)定性。

目前，依托于這種先進(jìn)的原料處理方式以及對于生產(chǎn)設(shè)備的極致要求，山東雷浦可為客戶提供鈉含量低于0.1%、純度最高達(dá)到5N級、同時具有耐高溫、氣孔率低、體積密度大、熱穩(wěn)定性好、耐酸堿腐蝕性能好等優(yōu)點的低鈉白剛玉，產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于制備高檔耐火材料以及高檔砂輪磨具，以及各類在超過1800°C超高溫使用環(huán)境中應(yīng)用的匣缽，窯具，推板等。

5N白剛玉（左）與普通白剛玉（右）對比

小結(jié)

作為國內(nèi)高端白剛玉賽道的破局者，山東雷浦通過工藝革新以及生產(chǎn)系統(tǒng)潔凈化破解了低鈉白剛玉工業(yè)化制備中鈉殘留的行業(yè)痛點，將鈉雜質(zhì)含量控制至ppm級，為5N級（99.999%）產(chǎn)品的穩(wěn)定輸出打下基礎(chǔ)。而憑借鈉含量低于0.1%的產(chǎn)品特性，山東雷浦有助于推動耐火材料、精密鑄造部件、研磨拋光等領(lǐng)域的材料升級。

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