CS208508B1 - Method of preparation of the aluminium oxide for ceramic purposes - Google Patents

Method of preparation of the aluminium oxide for ceramic purposes Download PDF

Info

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
Application number
CS343580A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jindrich Sulc
Oldrich Matecha
Jaroslav Nyvlt
Vladimir Hanykyr
Original Assignee
Jindrich Sulc
Oldrich Matecha
Jaroslav Nyvlt
Vladimir Hanykyr
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jindrich Sulc, Oldrich Matecha, Jaroslav Nyvlt, Vladimir Hanykyr filed Critical Jindrich Sulc
Priority to CS343580A priority Critical patent/CS208508B1/en
Publication of CS208508B1 publication Critical patent/CS208508B1/en

Links

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Description

(54) Způsob přípravy oxidu hlinitého pro keramické účely(54) A method of preparing alumina for ceramic purposes

Vynález se týká přípravy oxidu hlinitého typu pro keramické účely řízeným vylučováním tuhé fáze trihydrátu oxidu hlinitého z alkalického roztoku hlinitanu sodného.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the preparation of an alumina of the ceramic type by controlled precipitation of a solid phase alumina trihydrate from an alkaline solution of sodium aluminate.

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.The prior art preparation of alumina trihydrate, which is generally an intermediate product for the production of electrolytic aluminum, consists in the fact that from a solution of sodium aluminate of 160 kg total sodium oxide / 3 , 145 kg sodium caustic / m 3 , 145 kg sodium caustic / m 3 , 145 kg of alumina / m 3 and 0.65 silica are precipitated by precipitation of a mixture of carbon dioxide and air with alumina trihydrate. The residence time in the crystallizer is about 50 to 100 hours, the deposition temperature is in the range of 50 to 80 ° C, the temperature regime is non-isothermal. In this way, a relatively coarse-grained product is obtained whose average particle size is of the order of 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 doThe alumina trihydrate thus obtained is calcined at alumina temperatures in the presence of mineralizers such as fluorides at temperatures of 1150 to 1250 ° C. The disadvantage of this method is that alumina with an unsatisfactory granulometric composition is obtained, and particles larger than 10 microns, often larger than 20 μΐη, of platelet-like habit (corundum clence) are present in the dispersion system. For some particles, the pseudometamorphic shape of the original particles - alumina trihydrate - is evident. The content of impurities, in particular alkali, metal ions and silica, is considerable in this mineralized alumina, e.g.

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.0.5% sodium oxide, often 0.6%. The alumina thus prepared is absolutely unsuitable as a raw material for oxide ceramics. According to the invention, these processes are overcome by a process for the preparation of alumina for ceramic purposes by controlled precipitation of the solid phase alumina trihydrate from an alkaline solution of sodium aluminate. It is based on the fact that an aluminate solution of 20 to 100 kg of caustic soda / m 3 and 20 to 100 kg of alumina / m 3 and a molar ratio of caustic soda to alumina of 1.2 to 2 is treated with carbon dioxide optionally mixtures thereof with air with a mean residence time of 0.5 to 3 hours and under an isothermal temperature regime and turbulent hydrodynamic conditions, followed by multiple washing of the solid phase of alumina trihydrate with water and dilute mineral acid and calcination thereof.

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.The process according to the invention yields a product with a defined, predetermined, granulometric composition of the desired specific surface with an isometric to spherical habit of particles having a high sintering capacity, suitable for various corundum ceramic applications.

Způsob podle vynálezu je dále blíže popsán na několika příkladech provedení. Příklad 1The process according to the invention is described in more detail below on several exemplary embodiments. Example 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 % aThe alumina trihydrate is dissolved in a stirred reactor in a NaOH solution such that the concentrated sodium aluminate solution contains 15 to 25% Na 2 O, preferably 20% and

208 508208 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.208 508 to 25% Al 2 O 3 , preferably 20% Al 2 O 3 . The dissolution temperature is in the range of 80 to 95 ° C, the dissolution time is 1 to 5 hours. The concentrated aluminate solution was diluted with water to the desired concentration of 40 kg Al 2 O 3 / m 3 and filtered to remove impurities and a small insoluble solid.

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 seBy introducing 30 ° / o CO 2 , that is 1 to 3 moles of CO 2 per mole of Al 2 O 3 into a sodium aluminate solution of 40 kg Na 2 O caustic / m 3 and 40 kg Al 2 O 3 / m 3 is eliminated alumina trihydrate. Continuous crystallization takes place under isothermal conditions of 25 + 0.5 ° C. C, the mean residence time is 0.5 hours. Hydrodynamic deposition conditions are turbulent and are ensured by the installation of baffles in the crystallizer and an efficient turbine agitator. Under these conditions,

získá trihydrát oxidu hlinitého 0 granulometrickém složení: obtains alumina trihydrate with a granulometric composition: lineární linear hmotnostní weight nadsítný nadsítný rozměr dimension podíl share podíl share frakce fractions frakce fractions M(L) M (L) (μΐη) (μΐη) (%) (%) (%) (%) 0,08—0,14 0.08—0.14 0,45 0.45 100,00 100.00 0,14—0,20 0,14—0,20 5,89 5.89 99,55 99.55 0,20—0,25 0.20—0.25 13,66 13.66 93,66 93.66 0,25—0,30 0,25—0,30 16,42 16.42 80,00 80.00 0,30—0,35 0.30—0.35 14,02 14.02 63,58 63.58 0,35—0,40 0,35—0,40 12,62 12.62 49,56 49.56 0,40—0,50 0.40—0.50 18,19 18.19 36,94 36.94 0,50—0,60 0.50—0.60 10,11 10.11 18,75 18.75 0,60—0,70 0.60—0.70 8,64 8.64 8,64 8.64 Střední velikost částic, tj. Mean particle size, i. zbytek na sítě the rest on the net

pro nadsítný podíl M(L) — 64,7 % je 0,3 μΐη. Stupeň vyloučení A12O3 z roztoku do tuhé fáze je 40 až 60 %.for the oversize ratio M (L) - 64.7% is 0.3 μΐη. The degree of elimination of Al 2 O 3 from the solution to the solid phase is 40 to 60%.

Příklad 2Example 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.Dissolution of alumina trihydrate (hydrargite to sodium aluminate as in Example 1. Dilute the aluminate solution to 80 kg Na 2 O caustic / m 3 and 80 kg Al 2 O 3 / m 3 , filter to remove impurities and small undissolved solids by filtration phase.

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:By introducing 30% CO 2 (1 to 3 moles of CO 2 per mole of Al 2 O 3 ) into a 80 kg Na 2 O caustic / m 3 and 80 kg Al 2 O 3 aluminate solution under turbulent hydrodynamic conditions see Example 1, isothermal Continuous deposition at 25 + 0.5 ° C and a mean residence time in the crystallizer of 1 hour gives alumina trihydrate having a granulometric composition:

lineární linear hmotnostní weight nadsítný nadsítný rozměr dimension podíl share podíl share frakce fractions frakce fractions M(L) M (L) (μπι) (μπι) (%) (%) (%) (%) 0,4-0,8 0,4-0,8 2,07 2.07 100,00 100.00 0,8-1,2 0,8-1,2 9,19 9.19 97,93 97.93 1,2-1,6 1,2-1,6 14,61 14.61 88,74 88.74 1,6-2,0 1.6-2.0 10,54 10.54 74,13 74.13 2,0-2,5 2,0-2,5 17,19 17.19 63,59 63.59 2,5-3,0 2,5-3,0 9,39 9.39 46,40 46.40 3,0-3,5 3,0-3,5 12,45 12.45 37,01 37.01 3,5-4,0 3,5-4,0 14,37 14.37 24,56 24.56 4,0-5,0 4,0-5,0 10,19 10.19 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.The mean particle size, ie the residue on the mesh for the oversize fraction M (LJ - 64.7%, is 2 μπι). The degree of elimination of Al 2 O 3 from the solution into the solid phase is 80 to 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:The precipitated Al 2 O 3 .3 H 2 O is separated from the mother liquor (soda solution and partially decomposed sodium aluminate) on a vacuum filter or centrifuge. The alumina trihydrate thus separated contains a considerable amount of adsorbed alkali from the solution. The solid phase A1 2 O 3 .3 H 2 O is washed several times at an elevated temperature of 30 to 90 ° C with water, thereby reducing the alkali content to 0.2 to 0.5% Na 2 O. Further alkali is removed from the solid phase by washing Al 2 O 3 .3 H 2 O with dilute strong mineral acid, for example 0.01 to 0.1 N HCl, or the separated solid phase is transferred to a stirred reactor, where the remaining adsorbed Na 2 CO 3 is preferably reacted with dilute mineral acid, e.g. :

vyloučený A12O3.3 H2O obsahujícT 0,5 % Na2O v míchaném reaktoru reaguje s přebytkem kyseliny; složení suspenze je například kg A12O3.3 H2Othe precipitated Al 2 O 3 .3 H 2 O containing T 0.5% Na 2 O in a stirred reactor reacts with an excess of acid; the composition of the suspension is, for example, kg Al 2 O 3 .3 H 2 O

10.10-3 m3 0,05 N HC1.10.10 -3 m 3 0.05 N HCl.

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+.In this way, alumina trihydrate containing less than 0.1% Na 3 O is obtained after separation. Further washing of the solid phase with distilled or demineralized water at an elevated temperature of 30 to 90 ° C washes off the residues of Cl and Na + ions.

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.From the pure alumina trihydrate of a predetermined granulometric composition, suspensions containing 20 to 50% Al 2 O 3 .3 H 2 O are prepared in demineralised or distilled water. From this suspension, a granulate having a grain size of 0.02 to 1.10 is prepared in a spray drier . 2 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.The granulated intermediate, finely dispersed A1 2 O 3 .3 H 2 O is calcined at 1200 to 1400 ° C, the mean residence time at the calcination temperature of 1 to 5 hours for special alumina type IV, with the required mean particle size of 0.3 to 2 μΐη and a predetermined surface area value of 5 to 20.10 3 m 2 kg -1 . Calcination can be carried out with or without the addition of mineralizers. Suitable mineralizers are, for example, boric acid and the like. magnesium salts such as sulphates or nitrates in concentrations of 0.02 and 0.5% based on alumina trihydrate.

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.Special alumina of suitable granulometric composition, specific surface area, isometric habitat of particles with high sintering capability prepared in this way fits well with various applications of corundum ceramics, for example energy.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Způsob 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.Process for the preparation of alumina for ceramic purposes by controlled precipitation of solid phase alumina trihydrate from an alkaline solution of sodium aluminate, characterized in that an aluminate solution having a concentration of 20 to 100 kg of caustic sodium oxide / m 3 and 20 to 100 kg of alumina / m 3 and a molar ratio of sodium caustic to alumina of 1.2 to 2, treated with carbon dioxide, or a mixture thereof with air, with a mean residence time of 0.5 to 3 hours and under an isothermal temperature regime and turbulent hydrodynamic conditions, followed by multiple washing the solid phase alumina trihydrate with water and dilute mineral acid and calcining it.
CS343580A 1980-05-16 1980-05-16 Method of preparation of the aluminium oxide for ceramic purposes CS208508B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS343580A CS208508B1 (en) 1980-05-16 1980-05-16 Method of preparation of the aluminium oxide for ceramic purposes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS343580A CS208508B1 (en) 1980-05-16 1980-05-16 Method of preparation of the aluminium oxide for ceramic purposes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS208508B1 true CS208508B1 (en) 1981-09-15

Family

ID=5374387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS343580A CS208508B1 (en) 1980-05-16 1980-05-16 Method of preparation of the aluminium oxide for ceramic purposes

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS208508B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
IE49108B1 (en) Preparing aluminium hydroxide
IE872489L (en) Method for obtaining special alumina
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
CN100384728C (en) Process for production of silica from olivine
SK97193A3 (en) Method for the preparation of sulphate-containing basic poly(aluminium chloride) solution
CS208508B1 (en) Method of preparation of the aluminium oxide for ceramic purposes
EP0614853B1 (en) Method of producing zeolite beta
CN109694085B (en) Template-free synthesis method of ammonium type ZSM-5 nanosheet
CN107720767B (en) Method for hydrothermally synthesizing kaolinite from anorthite
RU2389690C2 (en) Tungstic acid powder consisting of spherical particles and method of preparing said powder
US3934988A (en) Aluminum silicate particles having a layer of a rare earth oxide thereon
Gnyra et al. The coarsening of Bayer alumina trihydrate by means of crystallization modifiers
RU2472707C1 (en) Method of producing titanium dioxide
US4574001A (en) Process for producing finely divided dispersions of metal oxides in aluminum hydroxide
Musselman Production processes, properties, and applications for aluminum-containing hydroxides
JPH02291B2 (en)
US4612184A (en) High specific surface hydrargillite
KR890002151B1 (en) Preparation method of synthetic zeolite from halloysite and bentonite
CN115872435B (en) Method for preparing high-purity gypsum by crystal phase reconstruction
RU2773754C1 (en) High-purity magnesium oxide and its production method
JPH06287015A (en) Production of zeolite beta
CN1736863A (en) Wet method for producing polymerized alumnium choride and high module liquid sodium silicate from coal serial kaolin