[发明专利]一种焰熔法宝石生产用球形空心氧化铝粉的化学制备方法

摘要

本发明公开了一种焰熔法宝石生产用球形空心氧化铝粉的化学制备方法，将定量配置的掺杂剂加入到自制的球形空心高纯氧化铝颗粒原料中，并使用该混合物进行焰熔法宝石单晶的生长，通过调整掺杂剂配方和添加量即可获得不同颜色的合成宝石；本发明生产的球形空心氧化铝粉用于焰熔法宝石的生产，与传统的硫酸铝铵方法相比，下料均匀，操作更易控制，宝石晶体内部缺陷少，产品合格率大幅度提高。

主权项

一种焰熔法宝石生产用球形空心氧化铝粉的化学制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）、硫酸铝溶液的制备：将氢氧化铝粉料加入到VH2SO4:VH2O=1:3的比例稀释的硫酸中，加热温度至80℃并搅拌，即可制的硫酸铝胶体，加适量水溶解后可得硫酸铝溶液；（2）、化学沉淀制备氢氧化铝胶体：首先将步骤（1）得到的硫酸铝溶液加入到良溶剂A与架桥剂B的混合溶液中, 在搅拌条件下倒入沉淀剂C和平均粒径为0.5~2μm的炭球，得到氢氧化铝与炭球的乳滴, 随乳滴中良溶剂迅速扩散至不良溶剂中,氢氧化铝和炭球共沉在乳滴中形成球形颗粒, 过滤后即得包覆碳球的球形氢氧化铝胶体；（3）、氢氧化铝胶体的焙烧：a：低温烘干：将步骤（2）得到的氢氧化铝胶体装入刚玉匣钵中，置于70～80℃温度下干燥12h；b：高温烧结：将烘干后的坯料装入高温炉中，升温至500℃，恒温5‑10小时；c：筛选：通过振动筛分散、筛选，得到球形空心高纯氧化铝颗粒；（4）、掺杂剂的添加：a：着色剂的选择：根据所需要的宝石颜色，选择着色剂种类，红宝石为Cr2O3，蓝宝石为Fe2O3和TiO2，添加量为0.01%‑1%，再根据所需要的颜色种类：红色、紫红色、橙红色和颜色深浅添加Ca、Mg、V、Co、Mn等元素中的一种或几种，添加量为0.01%‑0.1%；b：着色剂的配置：根据选择的着色剂配比， Cr2O3以重铬酸铵为制剂，Fe2O3和TiO2以硫酸高铁铵和氟钛酸铵为制剂，将称量好的制剂和着色剂依次加入纯水中搅拌、溶解；c：浸泡：称取1‑3kg的球形空心高纯氧化铝颗粒料装入坩埚，加入1‑5 L的配置好的着色剂，覆盖过颗粒料，在30‑50℃恒温浸泡24小时以上；d：煅烧：将坩埚装入中温窑炉中，按照设定温度为500℃，恒温5‑10小时，即得到用于焰熔法生长红色或蓝色宝石单晶生长的掺杂原料。