CZ2004496A3 - Způsob výroby hydroxidu hlinitého s krystalickou strukturou bayerit - Google Patents
Způsob výroby hydroxidu hlinitého s krystalickou strukturou bayerit Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2004496A3 CZ2004496A3 CZ2004496A CZ2004496A CZ2004496A3 CZ 2004496 A3 CZ2004496 A3 CZ 2004496A3 CZ 2004496 A CZ2004496 A CZ 2004496A CZ 2004496 A CZ2004496 A CZ 2004496A CZ 2004496 A3 CZ2004496 A3 CZ 2004496A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- suspension
- bayerite
- water
- hydrated alumina
- amorphous
- Prior art date
Links
- 229910001680 bayerite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 37
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 4
- 229910021502 aluminium hydroxide Inorganic materials 0.000 title abstract 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 56
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 21
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract description 14
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000005070 ripening Effects 0.000 abstract 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 abstract 1
- 229940024545 aluminum hydroxide Drugs 0.000 description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 17
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 9
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 9
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 9
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 7
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 7
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000001543 Corylus americana Nutrition 0.000 description 6
- 240000007582 Corylus avellana Species 0.000 description 6
- 235000007466 Corylus avellana Nutrition 0.000 description 6
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 6
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 6
- 150000004684 trihydrates Chemical class 0.000 description 6
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 4
- LCQXXBOSCBRNNT-UHFFFAOYSA-K ammonium aluminium sulfate Chemical compound [NH4+].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O LCQXXBOSCBRNNT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004131 Bayer process Methods 0.000 description 2
- 102100032843 Beta-2-syntrophin Human genes 0.000 description 2
- 108050004003 Beta-2-syntrophin Proteins 0.000 description 2
- 229940037003 alum Drugs 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 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 description 1
- MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N O.O.O.[Al] Chemical compound O.O.O.[Al] MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940024546 aluminum hydroxide gel Drugs 0.000 description 1
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMYKVLBUSSNXMV-UHFFFAOYSA-K aluminum;trihydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] SMYKVLBUSSNXMV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- -1 ammonium ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 229910001679 gibbsite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004442 gravimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby hydroxidu hlinitého krystalické struktury typu bayerit transformací amorfního hydratováného oxidu hlinitého.
Dosavadní stav techniky
Hydrolýza síranu amonno-hlinitého hydroxidem amonným ve vodném prostředí je klasická chemická reakce, při které vzniká hydrato váný oxid hlinitý jako pevná fáze a roztok síranu amonného podle rovnice:
NH4A1(SO4)2.12 H2O + 3 NH4OH A1(OH)3 + 2 (NH4)2SO4 + 12H2O (1)
V závislosti na reakčních podmínkách může vznikat různá forma hydratovaného oxidu hlinitého (Al(0H)3, AIO(OH) a další) gelové, amorfní nebo i krystalické struktury boehmitického typu [Remy, H.: Anorganická chemie I, SNTL, 1961, Gažo, J. a kol.: Všeobecná a anorganická chémia, ALFA, Bratislava, 1978], Vlastnosti vznikající sraženiny hydratovaného oxidu hlinitého velmi silně závisejí nejen na podmínkách, ale i na způsobu provedení reakce [Kirk-Othmer: Encyclopedia of Chemical Technology, 3. Ed., Vol. 2, Willey-Interscience, 1978; Jílek, A., Koťa, J.: Vážková analýza a elektroanalýza, II. díl, Technicko-vědecké vydavatelství, Praha, 1951],
Postup výroby hydratovaného oxidu hlinitého amorfního charakteru tak, aby byla suspenze po reakci dle rovnice (1) dobře filtrovatelná, je chráněn patentem č. 290 158, uděleným v České republice. Amorfní produkt, který se za podmínek vymezených tímto patentem získá, není však vhodný k některým aplikacím, zejména jako plnivo do plastů s retardačními účinky. Podmínkou použitelnosti hydroxidu hlinitého jako plniva do plastů je jeho tepelná stálost až do teplot, při nichž se toto plnivo zapracovává do plastových kompozitů, což je obvykle 180 až 200 °C. Hydroxid hlinitý, komerčně používaný jako plnivo do plastů, musí mít obsah vody neměnný při zahřívání do teploty 200 °C, zatímco při teplotách vyšších se rozkládá za uvolnění vody, která pak svým výpamým teplem snižuje teplotu hořícího plastu a zháší plamen tvorbou vodní páry.
• · · · ♦ · • · · · · ··· • · · ······· ····· • · · · · · · ·· · ·· ·
Tepelná stálost hydroxidu hlinitého souvisí sjeho strukturou. Amorfní hydratovaný oxid hlinitý nemá přesně definované stechiometrické složení. I když obsah AI a H2O po vysušení při 100 až 110 °C může odpovídat stechiometrii AI2O3.3H2O, při dalším zahřívání se v teplotním intervalu 100 až 200 °C voda postupně uvolňuje, což zabraňuje zapracování takového plniva do plastu. Odstranění vody z amorfního hydratovaného oxidu hlinitého vysušením při 200 °C před jeho zpracováním není vhodné, neboť se odstraní velká část vody a zbylá voda již nepostačuje pro retardační vlastnosti takového plniva. Je tedy třeba, aby hydroxid hlinitý, aplikovatelný jako retardační plnivo v plastech, měl krystalickou strukturu s vodou pevně vázanou v krystalické mřížce a k jejímu uvolnění aby docházelo při teplotách nad 200 °C.
Komerčně vyráběný hydroxid hlinitý, používaný jako plnivo v plastech, má krystalickou strukturu gibbsit. Tato struktura vzniká při srážení hydroxidu hlinitého z hlinitanu sodného, což je základem technologie Bayerova procesu, kterým se zpracovává bauxit na hliník, oxid i hydroxid hlinitý na celém světě. Bayerova technologie je založena na zpracování bauxitu či jiné podobné suroviny na bázi oxidu hlinitého a jejím čištění srážením v hydroxidu sodném.
V České republice jek dispozici jako netradiční surovina síran amonno-hlinitý (kamenec), který je třeba přepracovat na komerčně realizovatelné produkty (hydroxid hlinitý a síran amonný). Kamenec jako výchozí surovina vyžaduje postup srážení popsaný v rovnici (1), který vede ke vzniku amorfního hydratovaného oxidu hlinitého nebo podle podmínek srážení ke krystalické struktuře typu boehmit, vyjádřené vzorcem A1OOH. Boehmit je však pro malý obsah vody pro retardační aplikace nevhodný.
Pro výrobu hydroxidu hlinitého vhodného pro retardační aplikace je při přepracování netradiční suroviny třeba vést podmínky reakce dle rovnice (1) tak, aby vznikl amorfní hydratovaný oxid hlinitý a ten transformovat na krystalickou strukturu vyjádřenou vzorcem A1(OH)3.
Je možné využít klasického postupu z Bayerova procesu, spočívající v rozpuštění amorfního hydratovaného oxidu hlinitého, vzniklého reakcí dle rovnice (1), v hydroxidu sodném a následné krystalizaci, ale tímto postupem se do reakční směsi zanášejí sodné ionty, které je pak nutno z produktu opět vymýt. Nevýhodou tohoto způsobu je tedy vznik značného množství odpadních vod. Je tedy žádoucí transformovat amorfní hydratovaný oxid hlinitý na krystalický trihydrát pouze s použitím amonných iontů, které se již v reakční směsi vyskytují.
Možnosti transformace amorfního hydratovaného oxidu hlinitého, připraveného srážením hlinitých solí amoniakem, jsou velmi stručně uvedeny v klasických monografiích [Remy, H.: Anorganická chemie I, SNTL, 1961, Gažo, J. a kol.: Všeobecná a anorganická chémia, ALFA, Bratislava, 1978] s tím, že transformace amorfního hydratovaného oxidu hlinitého probíhá v neutrálním nebo alkalickém vodném prostředí v klidu, tedy bez pohybu sraženiny mícháním, třepáním apod. Vzniklý hydroxid hlinitý má strukturu bayerit se stechiometrickým vzorcem Al(0H)3. Nevýhodou tohoto způsobuje uváděná doba transformace několik měsíců.
Podobné údaje o transformaci amorfního gelovitého hydratovaného oxidu hlinitého na krystalický trihydrát v alkalickém prostředí s dobou přeměny několik měsíců jsou uvedeny v Gmelinově encyklopedii [Gmelins Handbuch der anorganischen Chemie, Ca(B), 3. Aufl., 1961, str. 99 až 107)]. Prvním produktem srážení je tzv. „normální“ α-hydroxid, který má podobu vločkovitého průhledného gelu, který se lehce rozpouští ve zředěných roztocích HC1, NaOH a NH3, vykazuje zvýšenou reaktivitu a adsorpční vlastnosti. Vyznačuje se spontánními chemickými přeměnami, při nichž probíhá topochemický proces, vázaný na micely gelu, současně ve dvou směrech. První z procesů probíhá při ztrátě vody a řetězení molekul při 20 °C pomalu za vzniku přechodových fází (α/β), při 70 °C rychle a bezprostředně, přičemž společným produktem je β-hydroxid. Ten se od α-hydroxidu liší nerozpustností v roztoku NH3, menší reaktivitou a horšími adsorpčními vlastnostmi. Druhý směr procesu je velmi pomalý a vede k reakčním produktům, které tvoří rentgenograficky identifikovatelný trihydrát bayerit dispergovaný v β-hydroxidu. Tento produkt bývá nazýván γ-hydroxid. Se stoupající alkalitou roztoku je tento druhý směr přeměny upřednostňován před přeměnou na β-hydroxid.
Konečným cílem zrání („stárnutí“) gelu hydroxidu hlinitého za normálních podmínek je stálý trihydrát AI2O3.3H2O. Stavový diagram vyloučených gelů, které zrály po dobu 8 až 12 měsíců, vykazuje při izobarické dehydrataci pokračující přibližování diagramu přírodního hydrargilitu. Také obsah vody u gelovitých sraženin odpovídá přibližně trihydrátu, přesto se difraktogram liší od obrazu hydrargilitu, jak jej našel BÓHM. Sloučenina byla označena jako izomer hydrargilitu vzhledem k příslušnosti ke stejné skupině jako hydrargilit. FRICKE navrhl pro tuto novou formu hydrargilitu název bayerit, poněvadž může být připravena způsobem podle K. J. BAYERA.
Z technologického hlediska by byl proces přeměny amorfního hydratovaného oxidu hlinitého na krystalický trihydrát se stechiometrií Al(0H)3 (nebo AI2O3.3H2O) zvládnutelný při době trvání maximálně několik dní, při potřebné době trvání procesu přeměny několik týdnů či ···· · · měsíců je však průmyslově nepoužitelný. Postup přeměny amorfního hydratováného oxidu hlinitého na krystalický trihydrát bez přítomnosti kationtů sodných (či kationtů jiných alkalických kovů) se stechiometrií A1(OH)3 s dobou přeměny kratší než týden či měsíc dosud nebyl zveřejněn.
Výše uvedené nevýhody transformace amorfního hydratovaného oxidu hlinitého na krystalický trihydrát se stechiometrií A1(OH)3 odstraňuje postup výroby krystalického hydroxidu hlinitého bayeritické struktury podle vynálezu.
Podstata vynálezu
Způsob výroby hydroxidu hlinitého s krystalickou strukturou bayerit je charakterizován tím, že amorfní hydrato váný oxid hlinitý se zbaví elektrolytů promytím vodou a pak se suspenduje ve vodě a amoniaku, přičemž molámí poměr NH3: AI = 0,2 až 1,2 : 1, a pak se výsledná suspenze ponechá v klidu zrát při teplotě 10 až 40 °C po dobu 1 až 21 dní.
Výhodný způsob výroby je charakterizován tím, že hydratovaný oxid hlinitý se po suspendaci ve vodě mixuje za vzniku nesedimentujících částic. Tím je umožněn dokonalý styk pevné fáze a roztoku, příznivý pro průběh krystalizace bayeritu.
Další výhodný způsob výroby je charakterizován tím, že se k suspenzi hydroxidu hlinitého přidají před zráním očkovací krystaly bayeritu. Tím se zvyšuje výtěžek krystalické fáze.
Amorfní hydratovaný oxid hlinitý, který je surovinou pro způsob výroby podle vynálezu, je produktem rozkladu krystalického síranu amonno-hlinitého v suspenzi amoniakem. Při tomto způsobu přípravy suroviny vznikají částice amorfního hydratovaného oxidu hlinitého, které jsou velmi dobře filtrovatelné, což je výhodné pro způsob výroby podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1:
Transformace sedimentující suspenze hydratovaného oxidu hlinitého na hydroxid hlinitý s krystalickou strukturou bayerit v prostředí amoniaku s molárním poměrem NH3 : AI = 0,6 : 1 při běžné laboratorní teplotě
Amorfní hydratovaný oxid hlinitý, připravený reakcí podle rovnice (1), promytý 8 dekantacemi v demineralizované vodě (150 g hydratovaného oxidu hlinitého v přepočtu na
99* ··· ·· * ·· * suchý A1(OH)3 ), byl suspendován v 1600 ml demineralizované vody. Poté byl přidán cca 25% roztok amoniaku v množství odpovídajícím molámímu poměru NH3 : AI = 0,6 : 1. Suspenze na počátku zrání měla pH=10,6. Celkový objem suspenze byl 1800 ml, koncentrace AI v suspenzi 3,14 %. Suspenze se sraženinou hydratovaného oxidu hlinitého usazenou na dně byla ponechána zrát stáním v klidu po dobu 3 dnů při laboratorní teplotě cca 20 °C. Po ukončení zrání byla suspenze zfiltrována, promyta 1 litrem vody a sušena v lískové sušárně.
Kvalita produktu byla sledována metodou RTG difrakce porovnáním počtu impulsů (intenzity) u čar typických pro bayerit při úhlu 40,5°, resp. 18,8°. Výsledný produkt měl strukturu bayeritu.
Tabulka 1: Intenzita čar bayeritu vzniklého po 3 dnech transformace amorfního hydroxidu hlinitého při cca 20 °C
| vzorek č. | počet dnů zrání | intezita čáry Baye 18,8° [imp.s'1] | intenzita čáry Baye 40,5° [imp.s’1] |
| 82 | 3 | 3025 | 1840 |
Příklad 2:
Transformace rozmixované suspenze hydratovaného oxidu hlinitého na hydroxid hlinitý s krystalickou strukturou bayerit v prostředí amoniaku s molárním poměrem NH3: AI = 0,6 : lpři teplotě 40 °C
Amorfní hydratovaný oxid hlinitý, připravený reakcí podle rovnice (1), promytý 8 dekantacemi v demineralizované vodě (150 g hydratovaného oxidu hlinitého v přepočtu na suchý A1(OH)3), byl suspendován v 1600 ml demineralizované vody a mixován v mixéru po dobu 10 minut, takže došlo k rozbití částic amorfního meziproduktu a výsledná suspenze prakticky nesedimentovala. Poté byl přidán cca 25% roztok amoniaku v množství odpovídajícím molámímu poměru NH3 : AI = 0,6 : 1. Suspenze na počátku zrání měla pH = 10,6. Celkový objem suspenze byl 1800 ml, koncentrace AI v suspenzi 3,14 %. Suspenze byla ponechána zrát stáním v klidu po dobu 4 dnů při teplotě 40 °C. Vždy lx denně byla suspenze krátce promíchána a byl odebrán vzorek.
·* ··
Po ukončení zrání byla suspenze zfíltrována, promyta 1 litrem vody a sušena v lískové sušárně.
Kvalita produktu byla sledována metodou RTG difřakce porovnáním počtu impulsů (intenzity) u čar typických pro bayerit při úhlu 40,5°, resp. 18,8°. Výsledný produkt měl strukturu bayeritu.
Tabulka 2: Intenzita čar bayeritu vzniklého po 1, 2, 3 a 4 dnech transformace amorfního hydroxidu hlinitého při 40 °C
| vzorek č. | počet dnů zrání | intezita čáry Baye 18,8° [imp.s1] | intenzita čáry Baye 40,5° [imp.s’1] |
| 90 | 1 | 3226 | 2550 |
| 2 | 3528 | 2938 | |
| 3 | 3588 | 3080 | |
| 4 | 3795 | 3192 |
Příklad 3:
Transformace rozmixované suspenze hydratovaného oxidu hlinitého na hydroxid hlinitý s krystalickou strukturou bayerit v prostředí amoniaku s molárním poměrem NH3 : AI = 0,6 :1 při teplotě 10 °C
Amorfní hydratovaný oxid hlinitý, připravený reakcí podle rovnice (1), promytý 8 dekantacemi v demineralizované vodě (150 g hydratovaného oxidu hlinitého v přepočtu na suchý A1(OH)3), byl suspendován v 1600 ml demineralizované vody a mixován v mixéru po dobu 10 minut, takže došlo k rozbití částic amorfního meziproduktu a výsledná suspenze prakticky nesedimentovala. Poté byl přidán cca 25% roztok amoniaku v množství odpovídajícím molámímu poměru ΝΉ3 : AI = 0,6 : 1. Suspenze na počátku zrání měla pH = 10,6. Celkový objem suspenze byl 1800 ml, koncentrace AI v suspenzi 3,14 %. Suspenze byla ponechána zrát stáním v klidu několik dní (přesný údaj je uveden v tabulce 3) při teplotě 10 °C.
··· ··· ··· ···· · · · ♦ * · · · • ··· ······· ····· • ♦ · · · · · * γ *·· ··· ·· · ·· *
Tímto postupem byly připraveny vzorky, uvedené v tabulce pod čísly 94 a 101. U vzorku 94 byla vždy lx denně suspenze krátce promíchána a byl odebrán vzorek, vzorek 101 byl ponechán stát celkem 21 dní bez odběru vzorků.
Po ukončení zrání byla suspenze zfdtrována, promyta 1 litrem vody a sušena v lískové sušárně.
Kvalita produktu byla sledována metodou RTG difrakce porovnáním počtu impulsů u čar typických pro bayerit při úhlu 40,5°, resp. 18,8°.
Tabulka 3: Intenzita čar bayeritu vzniklého po 1, 2, 3 a 4 dnech transformace amorfního hydroxidu hlinitého při 10 °C a u vzorku 101 po 21 dnech
| vzorek č. | počet dnů zrání | intezita čáry Baye 18,8° [imp.s'1] | intenzita čáry Baye 40,5° [imp.s'1] |
| 94 | 1 | 3636 | 2927 |
| 2 | 3552 | 2809 | |
| 3 | 3434 | 2884 | |
| 4 | 3745 | 3047 | |
| 101 | 21 | 3673 | 2974 |
Příklad 4:
Transformace rozmixované suspenze hydratovaného oxidu hlinitého na hydroxid hlinitý s krystalickou strukturou bayerit v prostředí amoniaku s molárním poměrem NH3 : AI = 0,3 : 1 při laboratorní teplotě cca 20 °C
Amorfní hydratovaný oxid hlinitý, připravený reakcí podle rovnice (1), promytý 8 dekantacemi v demineralizované vodě (150 g hydratovaného oxidu hlinitého v přepočtu na suchý A1(OH)3), byl suspendován v 1600 ml demineralizované vody a mixován v mixéru po dobu 10 minut, takže došlo k rozbití částic amorfního meziproduktu a výsledná suspenze prakticky nesedimentovala. Poté byl přidán cca 25% roztok amoniaku v množství odpovídajícím molámímu poměru NH3 : AI = 0,3 : 1. Suspenze na počátku zrání měla pH = ···· • 9
10,14. Celkový objem suspenze byl 1800 ml, koncentrace AI v suspenzi 3,14%. Suspenze byla ponechána zrát stáním v klidu po dobu 2 dnů při laboratorní teplotě. Po 1. dni byla suspenze krátce promíchána a byl odebrán vzorek.
Po ukončení zrání byla suspenze zfíltrována, promyta 1 litrem vody a sušena v lískové sušárně.
Kvalita produktu byla sledována metodou RTG difrakce porovnáním počtu impulsů u čar typických pro bayerit při úhlu 40,5°, resp. 18,8°.
Tabulka 4: Intenzita čar bayeritu po zrání s molámím poměrem NH3: AI = 0,3 při cca 20 °C
| vzorek č. | počet dnů zrání | intenzita čáry Baye 18,8° [imp.s'1] | intenzita čáry Baye 40,5° [imp.s'1] |
| 95 | 1 | 3387 | 2683 |
| 2 | 3554 | 2881 |
Příklad 5:
Transformace rozmixované suspenze hydratovaného oxidu hlinitého na hydroxid hlinitý s krystalickou strukturou bayerit v prostředí amoniaku s molámím poměrem NH3: AI = 1,2 : Ipři laboratorní teplotě cca 20 °C
Amorfní hydratovaný oxid hlinitý, připravený reakcí podle rovnice (1), promytý 8 dekantacemi v demineralizované vodě (150 g hydratovaného oxidu hlinitého v přepočtu na suchý A1(OH)3), byl suspendován v 1600 ml demineralizované vody a mixován v mixéru po dobu 10 minut, takže došlo k rozbití částic amorfního meziproduktu a výsledná suspenze prakticky nesedimentovala.. Poté byl přidán cca 25% roztok amoniaku v množství odpovídajícím molámímu poměru NH3: AI = 1,2 : 1. Celkový objem suspenze byl 1800 ml. Suspenze byla ponechána zrát stáním v klidu 3 dny při teplotě 40 °C.
Po ukončení zrání byla suspenze zfíltrována, promyta 1 litrem vody a sušena v lískové sušárně.
Kvalita produktu byla sledována metodou RTG difrakce porovnáním počtu impulsů (intenzity) u čar typických pro bayerit při úhlu 40,5°, resp. 18,8°. Výsledný produkt měl strukturu bayeritu.
Tabulka 5: Kvalita bayeritu transformovaného při molámím poměru NH3 : AI = 1,2 při cca 20 °C bez očkování
| vzorek č. | počet dnů zrání | intenzita čáry Baye 18,8° [imp.s'1] | intenzita čáry Baye 40,5° [imp.s'1] |
| 137 | 1 | 2540 | 1910 |
| 2 | 2581 | 2007 | |
| 3 | 2450 | 2079 |
Příklad 6:
Transformace rozmixované suspenze hydratovaného oxidu hlinitého na hydroxid hlinitý s krystalickou strukturou bayerit v prostředí amoniaku s různým molárním poměrem NH3: AI a s přídavkem očkovacích krystalů při laboratorní teplotě cca 20 °C
Amorfní hydratovaný oxid hlinitý, připravený reakcí podle rovnice (1), promytý 8 dekantacemi v demineralizované vodě (150 g hydratovaného oxidu hlinitého v přepočtu na suchý A1(OH)3), byl suspendován v 1600 ml demineralizované vody a mixován v mixéru po dobu 10 minut, takže došlo k rozbití částic amorfního meziproduktu a výsledná suspenze prakticky nesedimentovala. Poté byl přidán cca 25% roztok amoniaku v množství odpovídajícím molámímu poměru NH3 : AI, uvedenému v tabulce 6, a suspenze očkovacích krystalů dobře vyzrálého vzorku bayeritu v množství 5 až 10 % hmotn. v přepočtu na celkový obsah AI v suspenzi. Přesné množství očkovací suspenze v jednotlivých pokusech je uvedeno v hmotnostních procentech tabulce 6. Celkový objem suspenze byl 1800 ml. Suspenze byla ponechána zrát stáním v klidu po dobu 3 dnů při teplotě 40 °C.
Po ukončení zrání byla suspenze zfiltrována, promyta 1 litrem vody a sušena v lískové sušárně.
« ···· ·· « • ··· • · · • · ··· ·*· • · ♦ · · • ···· • · · ·· · • · * ♦ · ♦ · • · ··· » • · · ·· ·
Kvalita produktu byla sledována metodou RTG difrakce porovnáním počtu impulsů (intenzity) u čar typických pro bayerit při úhlu 40,5°, resp. 18,8°. Výsledný produkt měl strukturu bayeritu.
Tabulka 6: Kvalita bayeritu po 3 dnech zrání s očkovacími krystaly z prostředí amoniaku
| vzorek č. | NH3/A1 (mol/mol) | očkovací krystaly | intenzita čáry Baye 18,8° [imp s’1] | intenzita čáry Baye 40,5° [imp s'1] |
| 174 | 0,6 | Suspenze, vz. 157 (10 %) | 4382 | 3272 |
| 181 | 0,2 | Suspenze, vz. 157 (10 %) | 4160 | 2959 |
| 182 | 0,3 | Suspenze, vz. 157 (10 %) | 4436 | 3181 |
| 183 | 0,3 | Suspenze, vz. 157 (5 %) | 4083 | 2970 |
| 184 | 0,6 | Suspenze, vz. 157 (5 %) | 4160 | 3147 |
Průmyslová využitelnost
Způsob výroby krystalického hydroxidu hlinitého struktury bayerit podle vynálezu je využitelný k výrobě plniva do plastů, které účinkuje jako retardér hoření.
Claims (3)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob výroby hydroxidu hlinitého s krystalickou strukturou bayerit, vyznačující se tím, že amorfní hydratovaný oxid hlinitý se zbaví elektrolytů promytím vodou a pak se suspenduje ve vodě a amoniaku, přičemž molámí poměr NH3: AI = 0,2 až 1,2 : 1, a pak se výsledná suspenze ponechá v klidu zrát při teplotě 10 až 40 °C po dobu 1 až 21 dní.
- 2. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že hydratovaný oxid hlinitý se po suspendaci ve vodě mixuje za vzniku nesedimentujících částic.
- 3. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že se k suspenzi hydroxidu hlinitého přidají před zráním očkovací krystaly bayeritu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20040496A CZ297741B6 (cs) | 2004-04-15 | 2004-04-15 | Zpusob výroby hydroxidu hlinitého s krystalickou strukturou bayerit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20040496A CZ297741B6 (cs) | 2004-04-15 | 2004-04-15 | Zpusob výroby hydroxidu hlinitého s krystalickou strukturou bayerit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2004496A3 true CZ2004496A3 (cs) | 2005-11-16 |
| CZ297741B6 CZ297741B6 (cs) | 2007-03-21 |
Family
ID=35265639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20040496A CZ297741B6 (cs) | 2004-04-15 | 2004-04-15 | Zpusob výroby hydroxidu hlinitého s krystalickou strukturou bayerit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ297741B6 (cs) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB162303A (en) * | 1917-11-28 | 1921-05-05 | Max Buchner | A process for the production of aluminium hydroxide |
| JPS61111915A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-30 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 高純度バイヤライトの製造方法 |
| DE4308176A1 (de) * | 1993-03-15 | 1994-09-22 | Martinswerk Gmbh | Kristallines Aluminiumhydroxid |
| JP2002348408A (ja) * | 2001-05-28 | 2002-12-04 | Sumitomo Chem Co Ltd | 樹脂充填用水酸化アルミニウム粉末 |
-
2004
- 2004-04-15 CZ CZ20040496A patent/CZ297741B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ297741B6 (cs) | 2007-03-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8557220B2 (en) | Process for preparing EU-1 zeolite | |
| JPH0159977B2 (cs) | ||
| JPH0367967B2 (cs) | ||
| US9272919B2 (en) | Hydrothermal synthesis of zeolites or zeolite-like materials using modified mixed hydroxides | |
| CN113461037A (zh) | 一种镁铝水滑石制备方法 | |
| KR870000365B1 (ko) | 히드로탈사이트의 제조 방법 | |
| EP1587755A1 (en) | Process for the production of synthetic magnesium silicate compositions | |
| US4277457A (en) | Alkali calcium silicates and process for preparation thereof | |
| HU181898B (en) | Semicontinuous industrial process for producing zeolite a | |
| HU220786B1 (hu) | Eljárás kalcium-borát előállítására | |
| US4401633A (en) | Two step process for the preparation of zeolite A by hydrothermal treatment of heulandite | |
| JPS62502683A (ja) | 化学的精製方法 | |
| CZ2004496A3 (cs) | Způsob výroby hydroxidu hlinitého s krystalickou strukturou bayerit | |
| Reynaud et al. | A new solution route to silicates. Part 3: Aqueous sol-gel synthesis of willemite and potassium antimony silicate | |
| US4897249A (en) | Barium borate preparation | |
| US4401634A (en) | Two step process for the preparation of zeolite A by hydrothermal treatment of clinoptilolite | |
| JPH09241019A (ja) | 炭酸型ハイドロカルマイトの合成方法 | |
| US5258168A (en) | Production of alunites | |
| JP2855371B2 (ja) | 結晶性層状珪酸の金属置換体及びその製造方法 | |
| RU2248939C1 (ru) | Способ изготовления цеолита-а, пригодного в качестве детергентной модифицирующей добавки | |
| RU2603800C1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕОЛИТА ТИПА NaA В КАЧЕСТВЕ ДЕТЕРГЕНТА | |
| JP3773295B2 (ja) | カルシウムアルミネートトライカーボネートハイドレート及びその合成方法 | |
| RU2824160C1 (ru) | Способ получения фторида алюминия | |
| CN109778303B (zh) | 一种制备Keggin聚阳离子氯化物晶体的方法 | |
| RU2787819C1 (ru) | Способ получения синтетического цеолита |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20090415 |