高纯氧化铝粉体是纯度在99.99%以上的超微细粉体材料,是制备高品质集成电路陶瓷基片、三基色荧光粉、等离子体显示材料(PDP粉)、长余辉荧光粉、发光二极管衬底等材料的关键原料,是世界上使用量最高的粉体材料。本论文以工业铝为原料制备高纯a-Al2O3的碱法新工艺,对拓展铝产业的宽度、提升工业铝的附加值具有重要意义。该工艺包括铝酸钠溶液制备、常压氧化钙脱杂除硅、碳酸化分解制备氢氧化铝、盐酸洗涤脱钙镁、煅烧转型、超声波酸洗深度脱杂六道工序,所得a-Al2O3产品纯度达到99.99%,各杂质的含量均低于0.001%,达到了发光二极管衬底的应用要求。论文具体的研究内容及结果如下：(1)优化了氢氧化钠溶解工业铝制备铝酸钠溶液的工艺条件,研究了碱浓度,溶解温度,溶解时间,固液比等因素对铝溶解效果的影响。当碱浓度为112.4 g/L,溶解温度为50～55℃、溶解时间为5 h、固液比为1：8时,铝块可被完全溶解,得到的偏铝酸钠溶液中Al浓度为40.034 g/L,Si浓度为44.52 mg/L。(2)采用氧化钙沉淀法脱除铝酸钠溶液中的硅,进行初步除杂,并研究了氧化钙加入量、反应温度、反应时间对脱硅效果的影响。在氧化钙加入量为8 g/L,反应温度为80～85℃,反应时间为2 h时,脱硅率可以达到98.52%,溶液中硅含量从44.2 mg/L降低至0.66 mg/L。(3)采用二氧化碳分解法从铝酸钠溶液中制取氢氧化铝沉淀,然后采用盐酸酸洗脱杂。研究了CO2浓度,CO2流量,碳分温度,碳分终点pH值等因素对氢氧化铝沉淀效果及沉淀中钙、钠、镁杂质含量的影响。当CO2浓度为5%,CO2流量为25 L/h,反应温度为55℃,出现沉淀后继续反应时间为15 min时,可以得到最佳的碳分效果。酸洗的最佳条件为盐酸浓度30g/L,酸洗液固比10：1,酸洗温度为50℃,酸洗时间为45 min。在此条件下制备的氢氧化铝中Na、Ca、Mg含量分别为0.21%、0.0013%、0.0014%；Si、Fe、Cu、Ti含量均在0.001%以下。(4)对碳酸化分解制得的氢氧化铝沉淀进行高温煅烧,使其在高温下转型为α型三氧化二铝。TG-DSC的研究结果表明,氢氧化铝失去结晶水的温度为291℃,分解温度为504℃,α型三氧化二铝的形成温度在1400℃。根据TG-DSC研究结果设计了煅烧工艺,并对煅烧温度、时间、升温速率三个主要煅烧工艺参数进行了优化。在升温速率为10K/min的,保温时间为60 min,煅烧温度为1400 oC时,α型三氧化二铝的转型效果较好。煅烧过程中向氢氧化铝中添加一定量的硼酸,可和钠结合形成偏硼酸钠,并在1275～1450℃挥发,达到脱除钠的效果。加入1%的硼酸后,三氧化二铝中的钠含量可由0.011%降低至0.001%以下。(5)采用超声波酸洗深度脱除三氧化二铝中钠、钙杂质。研究了盐酸浓度、固液比、超声波功率对酸洗效果的影响。在盐酸浓度为50 g/L,液固比为20：1,酸洗温度为60℃,酸洗时间为45 min,超声波功率为$0～90%时,得到的三氧化二铝纯度达到99.99%以上,Si、Fe、Ca、Na、Mg、Ti、B的含量均在0.001%以下。根据扫描电镜结果,所得三氧化二铝颗粒呈扁平砖块状,颗粒表面光滑但形状、尺寸不规则,厚度为1μm左右,长和宽在1-3μm左右。