CS208508B1 - Způsob přípravy oxidu hlinitého pro keramické účely - Google Patents
Způsob přípravy oxidu hlinitého pro keramické účely Download PDFInfo
- Publication number
- CS208508B1 CS208508B1 CS343580A CS343580A CS208508B1 CS 208508 B1 CS208508 B1 CS 208508B1 CS 343580 A CS343580 A CS 343580A CS 343580 A CS343580 A CS 343580A CS 208508 B1 CS208508 B1 CS 208508B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- alumina
- solid phase
- preparation
- alumina trihydrate
- sodium
- Prior art date
Links
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 5
- 150000004684 trihydrates Chemical class 0.000 claims description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 13
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 11
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000003518 caustics Substances 0.000 claims description 7
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 15
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052574 oxide ceramic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Description
(54) Způsob přípravy oxidu hlinitého pro keramické účely
Vynález se týká přípravy oxidu hlinitého typu pro keramické účely řízeným vylučováním tuhé fáze trihydrátu oxidu hlinitého z alkalického roztoku hlinitanu sodného.
Dosud známá příprava trihydrátu oxidu hlinitého, který bývá zpravidla meziproduktem pro výrobu elektrolytického hliníku spočívá v tom, že z roztoku hlinitanu sodného o koncentraci 160 kg oxidu sodného celkového/3, 145 kg oxidu sodného kaustického/m3, 145 kg oxidu sodného kaustického/m3, 145 kg oxidu hlinitého/m3 a 0,65 oxidu křemičitého se vylučuje srážením směsi oxidu uhličitého a vzduchu trihydrát oxidu hlinitého. Doba zdržení v krystalizátoru se pohybuje okolo 50 až 100 hodin, teplota vylučování se pohybuje v teplotním rozmezí 50 až 80 °C, teplotní režim je neizotermní. Tímto způsobem se získá poměrně hrubozrnný produkt, jehož střední velikost částic je řádově 60.10-6 m.
Takto získaný trihydrát oxidu hlinitého je za přítomnosti mineralizátorů, například fluoridů, kalcinován při teplotách 1150 až 1250 °C na oxid hlinitý. Nevýhodou tohoto způsobu je, že se získá oxid hlinitý s nevyhovujícím granulometrickým složením, v díspersním systému jsou přítomny i částice větší než 10 <um často i větší než 20 μΐη, destičkovitého habitu [klence korundu). U některých částic je zřejmý pseudometamorfní tvar původních částic — trihydrátu oxidu hlinitého. Obsah nečistot, zejména alkálií, iontů kovů a oxidu křemičitého je v tomto mineralizovaném oxidu hlinitém značný, například obsah alkálií se pohybuje od 0,3 do
0,5 % oxidu sodného, často i 0,6 %. Takto připravený oxid hlinitý je jako surovina pro oxidovou keramiku naprosto nevhodný. Uvedené nedostatky odstraňuje podle vynálezu způsob přípravy oxidu hlinitého pro keramické účely řízeným vylučováním tuhé fáze trihydrátu oxidu hlinitého z alkalického roztoku hlinitanu sodného. Jeho podstata spočívá v tom, že se hlinitanový roztok o koncentraci 20 až 100 kg oxidu sodného kaustického/m3 a 20 až 100 kg oxidu hlinitého/m3 a s molárním poměrem oxidu sodného kaustického k oxidu hlinitému 1,2 až 2 podrobí působení oxidu uhličitého případně jeho směsi se vzduchem se střední dobou zdržení 0,5 až 3 hodiny a za izotermního teplotního režimu a turbulentních hydrodynamických podmínek, načež se provede několikanásobné promívání tuhé fáze trihydrátu oxidu hlinitého vodou a zředěnou minerální kyselinou a jeho kalcinace.
Způsob podle vynálezu se získá produkt s definovaným, předem určeným, granulometrickým složením požadovaného měrného povrchu s izometrickým až sférickým habitem částic s velkou slinovací schopností, který je vhodný pro různé aplikace korundové keramiky.
Způsob podle vynálezu je dále blíže popsán na několika příkladech provedení. Příklad 1
Trihydrát oxidu hlinitého se rozpustí v míchaném reaktoru v roztoku NaOH tak, aby koncentrovaný roztok hlinitanu sodného obsahoval 15 až 25 % Na2O, nejlépe 20 % a
208 508
208 508 až 25 % A12O3, nejlépe 20 % A12O3. Teplota rozpouštění se pohybuje v rozmezí 80 až 95 °C, doba rozpouštění je 1 až 5 hodin. Koncentrovaný roztok hlinitanu se zředí vodou na požadovanou koncentraci 40 kg Al2O3/m3 a filtrací se zbaví nečistot a malého nerozpuštěného podílu tuhé fáze.
Zaváděním 30 °/o CO2, to je 1 až 3 moly CO2 na 1 mol A12O3 do roztoku hlinitanu sodného o složení 40 kg Na2O kaustického/m3 a 40 kg Al2O3/m3 se vylučuje trihydrát oxidu hlinitého. Kontinuální krystalizace probíhá za izotermních podmínek 25 + 0,5 st. C, střední doba zdržení je 0,5 hodiny. Hydrodynamické podmínky vylučování jsou turbulentní a jsou zabezpečeny vestavbou přepážek v krystalizátoru a účinným turbinovým míchadlem. Za těchto podmínek se
| získá trihydrát oxidu hlinitého 0 granulometrickém složení: | ||
| lineární | hmotnostní | nadsítný |
| rozměr | podíl | podíl |
| frakce | frakce | M(L) |
| (μΐη) | (%) | (%) |
| 0,08—0,14 | 0,45 | 100,00 |
| 0,14—0,20 | 5,89 | 99,55 |
| 0,20—0,25 | 13,66 | 93,66 |
| 0,25—0,30 | 16,42 | 80,00 |
| 0,30—0,35 | 14,02 | 63,58 |
| 0,35—0,40 | 12,62 | 49,56 |
| 0,40—0,50 | 18,19 | 36,94 |
| 0,50—0,60 | 10,11 | 18,75 |
| 0,60—0,70 | 8,64 | 8,64 |
| Střední velikost částic, tj. | zbytek na sítě |
pro nadsítný podíl M(L) — 64,7 % je 0,3 μΐη. Stupeň vyloučení A12O3 z roztoku do tuhé fáze je 40 až 60 %.
Příklad 2
Rozpouštění trihydrátu oxidu hlinitého (hydrargiliťuj na hlinitan sodný shodné s příkladem 1. Roztok hlinitanu se zředí vodou na složení 80 kg Na2O kaustického/m3 a 80 kg Al2O3/m3, filtrací se zbaví nečistot a malého nerozpuštěného podílu tuhé fáze.
Zaváděním 30 % CO2 (1 až 3 moly CO2 na 1 mol A12O3) do roztoku hlinitanu o koncentraci 80 kg Na2O kaustického/m3 a 80 kg A12O3 při turbulentních hydrodynamických podmínkách viz příklad 1, izotermním kontinuálním vylučování při teplotě 25+0,5 °C a střední době zdržení v krystalizátoru 1 hodinu se získá trihydrát oxidu hlinitého o granulometrickém složení:
| lineární | hmotnostní | nadsítný |
| rozměr | podíl | podíl |
| frakce | frakce | M(L) |
| (μπι) | (%) | (%) |
| 0,4-0,8 | 2,07 | 100,00 |
| 0,8-1,2 | 9,19 | 97,93 |
| 1,2-1,6 | 14,61 | 88,74 |
| 1,6-2,0 | 10,54 | 74,13 |
| 2,0-2,5 | 17,19 | 63,59 |
| 2,5-3,0 | 9,39 | 46,40 |
| 3,0-3,5 | 12,45 | 37,01 |
| 3,5-4,0 | 14,37 | 24,56 |
| 4,0-5,0 | 10,19 | 10,19 |
Střední velikost částic tj. zbytek na sítě pro nadsítný podíl M(LJ — 64,7 % je rovna hodnotě 2 μπι. Stupeň vyloučení A12O3 z roztoku do tuhé fáze je 80 až 95 °/o.
Vyloučený A12O3.3 H2O se oddělí od matečného roztoku (roztok sody a částečně nerozloženého hlinitanu sodného) na vakuovém filtru nebo odstředivce. Takto separovaný trihydrát oxidu hlinitého obsahuje značné množství adsorbovaných alkálií z roztoku. Pevná fáze A12O3.3 H2O se několikanásobně za zvýšené teploty 30 až 90 °C promyje vodou, a tím se sníží obsah alkálií na 0,2 až 0,5 % Na2O. Další alkálie se z pevné fáze odstraní promytím A12O3.3 H2O zředěnou silnou minerální kyselinou například 0,01 až 0,1 N HC1, nebo se separovaná tuhá fáze převede do míchaného reaktoru, kde zbylý adsorbovaný Na2CO3 přednostně reaguje se zředěnou minerální kyselinou, například:
vyloučený A12O3.3 H2O obsahujícT 0,5 % Na2O v míchaném reaktoru reaguje s přebytkem kyseliny; složení suspenze je například kg A12O3.3 H2O
10.10-3 m3 0,05 N HC1.
Tímto způsobem se po separaci získá trihydrát oxidu hlinitého obsahující méně než 0,1 % Na3O. Dalším promytím pevné fáze destilovanou nebo demineralizovanou vodou za zvýšené teploty 30 až 90 °C se vymyjí zbytky iontů Cl a Na+.
Z čistého trihydrátu oxidu hlinitého předem určeného granulometrického složení se v demineralizované nebo destilované vodě připravují suspenze obsahující 20 až 50 % A12O3.3 H2O. Z této suspenze se v rozprašovací sušárně připraví granulát o velikosti zrn 0,02 až 1.10-3 m.
Granulovaný meziprodukt, jemně dispersní A12O3.3 H2O se kalcinuje při 1200 až 1400 °C, střední době zdržení na kalcinační teplotě 1 až 5 hodin na speciální oxid hlinitý typ IV, s požadovanou střední velikostí částic 0,3 až 2 μΐη a předem určenou hodnotou měrného povrchu 5 až 20.103 m2 kg-1. Kalcinací lze provádět bez nebo i s přídavkem mineralizátorů. Jako vhodných mineralizátorů je možno použít např. kyselinu boritou resp. soli hořčíku např. sírany nebo dusičnany v koncentracích 0,02 a, 0,5 % vztaženo na trihydrát oxidu hlinitého.
Tímto způsobem připravený speciální oxid hlinitý vhodného granulometrického složení, měrného povrchu, izometrického habitu částic s velkou slinovací schopností dobře vyhovuje různým aplikacím korundové keramiky například pro výrobu břitových korundových destiček pro obrábění, korundových destiček pro vodovodní armatury i dalším aplikacím pro elektrotechnický, chemický a strojírenský průmysl i energetiku.
Claims (1)
- PŘEDMĚT VYNÁLEZUZpůsob přípravy oxidu hlinitého pro keramické účely řízeným vylučováním tuhé fáze trihydrátu oxidu hlinitého z alkalického roztoku hlinitanu sodného, význačný tím, že se hlinitanový roztok o koncentraci 20 až 100 kg oxidu sodného kaustického/m3 a 20 až 100 kg oxidu hlinitého/m3 a s molárním poměrem oxidu sodného kaustického k oxidu hlinitému 1,2 až 2, podrobí působení oxi6 du uhličitého, případně jeho směsi se vzduchem, se střední dobou zdržení 0,5 až 3 hodiny a za izotermního teplotního režimu a turbulentních hydrodynamických podmínek, načež se provede několikanásobné promývání tuhé fáze trihydrátu oxidu hlinitého vodou a zředěnou minerální kyselinou a jeho kalcinace.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS343580A CS208508B1 (cs) | 1980-05-16 | 1980-05-16 | Způsob přípravy oxidu hlinitého pro keramické účely |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS343580A CS208508B1 (cs) | 1980-05-16 | 1980-05-16 | Způsob přípravy oxidu hlinitého pro keramické účely |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS208508B1 true CS208508B1 (cs) | 1981-09-15 |
Family
ID=5374387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS343580A CS208508B1 (cs) | 1980-05-16 | 1980-05-16 | Způsob přípravy oxidu hlinitého pro keramické účely |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS208508B1 (cs) |
-
1980
- 1980-05-16 CS CS343580A patent/CS208508B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4797270A (en) | Method for the obtention of an especial alumina from the powder produced in metallurgical alumina calcination | |
| IE49108B1 (en) | Preparing aluminium hydroxide | |
| JP7628683B2 (ja) | 活性高純度酸化マグネシウム及びその製造方法 | |
| SK97193A3 (en) | Method for the preparation of sulphate-containing basic poly(aluminium chloride) solution | |
| US3510254A (en) | Preparation of carbonated zirconium hydrate in readily filterable form,from zirconyl chloride | |
| US2893840A (en) | Production of magnesium compound | |
| US5456899A (en) | Preparation of titanium dioxide | |
| HU197864B (en) | Process for producing aluminium-trihydroxide in grains of middle size smaller than 4 micron | |
| US4732742A (en) | Process for the production at a high level of productivity of aluminum trihydroxide in a high state of purity and with a median diameter of less than 4 micrometers, which is regulated as required | |
| CS208508B1 (cs) | Způsob přípravy oxidu hlinitého pro keramické účely | |
| EP0614853B1 (en) | Method of producing zeolite beta | |
| RU2472707C1 (ru) | Способ получения диоксида титана | |
| CN109694085B (zh) | 铵型zsm-5纳米片的无模板剂合成方法 | |
| RU2389690C2 (ru) | Порошок вольфрамовой кислоты, состоящий из сферических частиц вольфрамовой кислоты, и способ его получения | |
| US4574001A (en) | Process for producing finely divided dispersions of metal oxides in aluminum hydroxide | |
| US4612184A (en) | High specific surface hydrargillite | |
| US3934988A (en) | Aluminum silicate particles having a layer of a rare earth oxide thereon | |
| JPH02291B2 (cs) | ||
| WO2023018358A1 (ru) | Высокочистый оксид магния и способ его производства | |
| Gnyra et al. | The coarsening of Bayer alumina trihydrate by means of crystallization modifiers | |
| DE3934473A1 (de) | Verfahren zur herstellung hochquellfaehiger saponite, hectorite und saponit-hectorit-hybride | |
| Musselman | Production Processes, Properties, and Applications | |
| KR890002151B1 (ko) | 할로이사이트 및 벤토나이트로부터 합성제올라이트 기능소재를 제조하는 방법 | |
| RU2773754C1 (ru) | Высокочистый оксид магния и способ его производства | |
| EP0571047B1 (en) | Process for the preparation of precipitated borates |