CZ297741B6 - Zpusob výroby hydroxidu hlinitého s krystalickou strukturou bayerit - Google Patents
Zpusob výroby hydroxidu hlinitého s krystalickou strukturou bayerit Download PDFInfo
- Publication number
- CZ297741B6 CZ297741B6 CZ20040496A CZ2004496A CZ297741B6 CZ 297741 B6 CZ297741 B6 CZ 297741B6 CZ 20040496 A CZ20040496 A CZ 20040496A CZ 2004496 A CZ2004496 A CZ 2004496A CZ 297741 B6 CZ297741 B6 CZ 297741B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- bayerite
- suspension
- water
- hydrated alumina
- ammonia
- Prior art date
Links
- 229910001680 bayerite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 43
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims abstract description 35
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 229910021502 aluminium hydroxide Inorganic materials 0.000 title abstract 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 54
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 25
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 9
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract description 15
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract description 3
- 230000005070 ripening Effects 0.000 abstract 2
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 abstract 1
- 229940024545 aluminum hydroxide Drugs 0.000 description 30
- 239000000047 product Substances 0.000 description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 16
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 13
- 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
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000001543 Corylus americana Nutrition 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
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 240000007582 Corylus avellana Species 0.000 description 5
- 150000004684 trihydrates Chemical class 0.000 description 5
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229940037003 alum Drugs 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 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
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 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 2
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 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
- 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
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 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
- HSEYYGFJBLWFGD-UHFFFAOYSA-N 4-methylsulfanyl-2-[(2-methylsulfanylpyridine-3-carbonyl)amino]butanoic acid Chemical compound CSCCC(C(O)=O)NC(=O)C1=CC=CN=C1SC HSEYYGFJBLWFGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000723382 Corylus Species 0.000 description 1
- MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N O.O.O.[Al] Chemical compound O.O.O.[Al] MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N 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
- 235000011124 aluminium ammonium sulphate Nutrition 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
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 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
- 239000012153 distilled water Substances 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
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide 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)
Abstract
Pri zpusobu transformace amorfního hydratovaného oxidu hlinitého na hydroxid hlinitý s krystalickoustrukturou bayerit se amorfní hydratovaný oxid hlinitý zbaví elektrolytu promytím vodou, pak se suspenduje ve vode a amoniaku. Molární pomer NH.sub.3.n. : Al v suspenzi je 0,2 az 0,6 : 1. Výsledná suspenze se ponechá zrát pri teplote 10 az 40 .degree.C po dobu 1 az 21 dní. Výhodný zpusob této transformace spocívá v tom, ze se hydratovaný oxid hlinitý mixuje ve vode a amoniaku za vzniku nesedimentujících cástic. Dalsí výhodný zpusob spocívá v tom, ze se k suspenzi hydroxidu hlinitého pridají pred zráním ockovací krystaly bayeritu.
Description
Tokarová Věnceslava Dr. Ing., Ústí nad Labem, CZ Bezucha Petr Ing., Ústí nad Labem, CZ Dvořáková Alena Ing., Ústí nad Labem, CZ Poslední Marina Ing., Ústí nad Labem, CZ Vošická Ivanka, Ústí nad Labem, CZ (54) Název vynálezu:
Způsob výroby hydroxidu hlinitého s krystalickou strukturou bayerit (57) Anotace:
Při způsobu transformace amorfního hydratovaného oxidu hlinitého na hydroxid hlinitý s krystalickou strukturou bayerit se amorfní hydratovaný oxid hlinitý zbaví elektrolytů promytím vodou, pak se suspenduje ve vodě a amoniaku. Molámí poměr NH3 : Al v suspenzi je 0,2 až 0,6 : 1. Výsledná suspenze se ponechá zrát při teplotě 10 až 40 °C po dobu 1 až 21 dní. Výhodný způsob této transformace spočívá v tom, že se hydratovaný oxid hlinitý mixuje ve vodě a amoniaku za vzniku nesedimentujících částic. Další výhodný způsob spočívá v tom, že se k suspenzi hydroxidu hlinitého přidají před zráním očkovací krystaly bayeritu.
Způsob výroby hydroxidu hlinitého s krystalickou strukturou bayerit
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu výroby hydroxidu hlinitého krystalické struktury typu bayerit transformací amorfního hydratovaného oxidu hlinitého.
Dosavadní stav techniky
Hydrolýza síranu hlinito-amonného hydroxidem amonným ve vodném prostředí je klasická chemická reakce, při které vzniká hydratovaný oxid hlinitý jako pevná fáze a roztok síranu amonného podle rovnice:
NH4A1(SO4)2.12 H2O + 3 NH4OH -> A1(OH)3 + 2 (NH4)2SO4 + 12 H2O (1)
V závislosti na reakčních podmínkách může vznikat různá forma hydratovaného oxidu hlinitého (A1(OH)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 solně 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 fíltrovatelná, je chráněn patentem CZ 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 teplot 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 s jeho strukturou. Amorfní hydratovaný oxid hlinitý nemá přesně definované stechiometrické složení. I když obsah Al a H2O po vysušení při 100 až 110 °C může odpovídat stechiometrii A12O3.3H2O, 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 je k dispozici jako netradiční surovina síran hlinito-amonný (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
-1CZ 297741 B6 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 způsobuje 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 A1(OH)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 Gmeliově 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 A12O3.3H2O. 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 je 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 A1(OH)3 (nebo A12O3.3H2O) zvládnutelný při době trvání maximálně několik dní, při potřebné době trvání procesu přeměny několik týdnů či měsíců je však průmyslově nepoužitelný.
Existuje patentovaný postup původců SAKABE KENICHI a YAMAGUCHI MASAMI (JP61111915), který uvádí způsob výroby bayeritu vysoké čistoty s extrémně nízkým obsahem siliky zráním amorfního hydroxidu hlinitého, obsahujícího Si jako nečistotu, ve vodném roztoku za teploty do 40 °C, výhodně do 30 °C, bez přítomnosti kovových iontů, při pH nejméně 12,
-2CZ 297741 B6 výhodněji nejméně 13, v přítomnosti amoniaku, po dobu delší než 1 hodina, přičemž doba působení má být dostatečná pro krystalizaci amorfního hydroxidu hlinitého na bayerit, s následnou separací produktu filtrací, promýváním destilovanou vodou a sušením.
Nevýhodou výše uvedeného postupuje vysoké pH (nejméně 12, výhodněji nejméně 13), které vyžaduje značně vysokou koncentraci a tedy velké množství amoniaku. Další nevýhodou tohoto postupuje, že částice hydroxidu hlinitého mohou sedimentovat a tím nejsou zcela rozptýleny ani obklopeny vodným roztokem amoniaku, čímž se významně zhoršují podmínky zrání ve větším měřítku. Nevýhodou zmíněného postupuje rovněž nepřítomnost očkovacích krystalů bayeritu.
Výše uvedené nevýhody transformace amorfního hydratovaného oxidu hlinitého na krystalický trihydrát se stechiometrií A1(OH)3 alespoň z části odstraňuje postup výroby krystalického hydroxidu hlinitého bayeritické struktury podle vynálezu.
Podstata vynálezu
Způsob výroby hydroxidu hlinitého s krystalickou strukturou bayerit z amorfního hydratovaného oxidu hlinitého, který se zbaví elektrolytů promytím vodou, pak se suspenduje ve vodě a amoniaku a pak se výsledná suspenze ponechá v klidu zrát při teplotě 10 až 40 °C po dobu 1 až 21 dní, je charakterizován tím, že molární poměr NH3 : Al v suspenzi je 0,2 až 0,6 : 1, čemuž odpovídá pH suspenze na počátku zrání 10,14 až 10,6.
Výhodný způsob výroby je charakterizován tím, že hydratovaný oxid hlinitý se mixuje ve vodě a amoniaku 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.
Mixováním suspenze před zráním se zabrání sedimentaci částic a zrání pak nezávisí na výšce kapaliny v nádobě.
Amorfní hydratovaný oxid hlinitý, který je surovinou pro způsob výroby podle vynálezu, je produktem rozkladu krystalického kamence 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
Příklad 1
Transformace sedimentující suspenze hydratovaného oxidu hlinitého na hydroxid hlinitý s krystalickou strukturou bayerit v prostředí amoniaku s molárním poměrem NH3 : Al = 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 suchý A1(OH)3, byl suspendován v 1600 ml demineralizované vody. Poté byl přidán cca 25% roztok amoniaku v množství odpovídajícím molámímu poměru NH3 : Al = 0,6 : 1. Suspenze na počátku zrání měla pH = 10,6. Celkový objem suspenze byl 1800 ml, koncentrace Al 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.
-3CZ 297741 B6
Kvalita produktu byla sledována metodou RTG difrakce porovnáním počtu impulzů (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 | dnů stání | intenzita čáry Baye 18,8° [imp.s1] | intenzita čáry Baye 40,5° [imp.s '] |
| 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 NHj : Al = 0,6 : 1 při 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 molárnímu poměru NH3: Al = 0,6 : 1. Suspenze na počátku zrání měla pH= 10,6. Celkový objem suspenze byl 1800 ml, koncentrace Al 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 difrakce porovnáním počtu impulzů (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 | dnů stání | intenzita čáry Baye 18,8° [imp.s’1] | intenzita čáry Baye 40,5° [imp.s’1] |
| 82 | 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: Al = 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 molárnímu poměru NH3: Al - 0,6: 1. Suspenze na počátku zrání měla pH = 10,6. Celkový objem suspenze byl 1800 ml, koncentrace Al v suspenzi 3,14%. Suspenze byla ponechána zrát stáním v klidu několik dní (přesný údaj je uveden v tabulce 3) při teplotě 10 °C.
-4CZ 297741 B6
Tímto postupem byly připraveny vzorky, uvedené v tabulce pod čísly 94 a 101. U vzorku 94 byla vždy 1 x denně suspenze krátce promíchána a byl odebrán vzorek, vzorek 101 byl ponechán stát celkem 21 dní bez odběru vzorků.
Po ukončení zrání byla suspenze zfiltrována, promyta 1 litrem vody a sušena v lískové sušárně.
Kvalita produktu byla sledována metodou RTG difrakce porovnáním počtu impulzů 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 | dnů stání | intenzita čáry Baye 18,8° [imp.s '] | 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 : Al = 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: Al = 0,3 : 1. Suspenze na počátku zrání měla pH= 10,14. Celkový objem suspenze byl 1800 ml, koncentrace Al 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 zfiltrována, promyta 1 litrem vody a sušena v lískové sušárně.
Kvalita produktu byla sledována metodou RTG difrakce porovnáním počtu impulzů u čar typických pro bayerit při úhlu 40,5°, resp. 18,8°.
Tabulka 4: Intenzita čar bayeritu po 3 dnech zrání s molárním poměrem NH3 : Al = 0,3 při cca 20 °C
| vzorek | dnů stání | intenzita čáry Baye 18,8° [imp.s·1] | intenzita čáry Baye 40,5° [imp.s1] |
| 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 molárním poměrem NH3 : Al = 1,2: 1 při laboratorní teplotě cca 20 °C
-5CZ 297741 B6
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 : Al = 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 zfiltrována, promyta 1 litrem vody a sušena v lískové sušárně.
Kvalita produktu byla sledována metodou RTG difrakce porovnáním počtu impulzů (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: Al = 1,2 při cca 20 °C bez očkování
| vzorek č. | počet dnů zrání | intenzita čáry Baye 18,8° [imp.s1] | Intenzita čáry Baye 40,5° [imp.s '] |
| 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 molámím poměrem NH3 : Al 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 : Al, uvedenému v tabulce 6, a suspenze očkovacích krystalů dobře vyzrálého vzorku bayeritu v množství 5 až 10 % hmotn. v přepočtu na celkový obsah Al 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 3 dny 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 impulzů (intenzity) u čar typických pro bayerit při úhlu 40,5°, resp. 18,87°. Výsledný produkt měl strukturu bayeritu.
Tabulka 6: Kvalita bayeritu po 3 dnech zrání s očkovacími krystaly z prostředí amoniaku
| Vzorek č. | NH3 / Al (mol/mol) | Očkovací krystaly | intenzita čáry Baye 18,8° [imp.s1] | intenzita čáry Baye 40,5° [imp.s‘] |
| 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 |
-6CZ 297741 B6
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 z amorfního hydratovaného oxidu hlinitého, který se zbaví elektrolytů promytím vodou, pak se suspenduje ve vodě a amoniaku a pak se výsledná suspenze ponechá v klidu zrát při teplotě 10 až 40 °C po dobu 1 až 21 dní, vyznačující se tím, že molámí poměr NH3: Al v suspenzi je 0,2 až 0,6 : 1.
- 2. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že hydratovaný oxid hlinitý se mixuje ve vodě a amoniaku za vzniku nesedimentujících částic.
- 3. Způsob výroby podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, žesek 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 CZ2004496A3 (cs) | 2005-11-16 |
| CZ297741B6 true 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) |
Citations (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 |
| EP0689519A1 (de) * | 1993-03-15 | 1996-01-03 | Martinswerk G M B H Fuer Chemi | 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
Patent Citations (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 |
| EP0689519A1 (de) * | 1993-03-15 | 1996-01-03 | Martinswerk G M B H Fuer Chemi | 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2004496A3 (cs) | 2005-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU450780A1 (ru) | Способ получени основных хлоридов алюмини | |
| JPH0159977B2 (cs) | ||
| JPS59116125A (ja) | 塩基性アルミニウムクロロサルフエ−トの製造方法 | |
| US9272919B2 (en) | Hydrothermal synthesis of zeolites or zeolite-like materials using modified mixed hydroxides | |
| AU653054B2 (en) | Preparation of sulphate poly aluminium chloride solution | |
| EP1587755A1 (en) | Process for the production of synthetic magnesium silicate compositions | |
| HU220786B1 (hu) | Eljárás kalcium-borát előállítására | |
| US4401633A (en) | Two step process for the preparation of zeolite A by hydrothermal treatment of heulandite | |
| HU181898B (en) | Semicontinuous industrial process for producing zeolite a | |
| CZ297741B6 (cs) | Zpusob výroby hydroxidu hlinitého s krystalickou strukturou bayerit | |
| NO160072B (no) | Fremgangsmaate ved fremstilling av magnesiumnitratheksahydrat. | |
| JPS62502683A (ja) | 化学的精製方法 | |
| RU2424187C1 (ru) | Способ получения высокочистого фторида бария | |
| Reynaud et al. | A new solution route to silicates. Part 3: Aqueous sol-gel synthesis of willemite and potassium antimony silicate | |
| HUP0300643A2 (hu) | Eljárás fokozott fehérségű alumínium-hidroxid előállítására | |
| US4401634A (en) | Two step process for the preparation of zeolite A by hydrothermal treatment of clinoptilolite | |
| JPS6232133B2 (cs) | ||
| RU2248939C1 (ru) | Способ изготовления цеолита-а, пригодного в качестве детергентной модифицирующей добавки | |
| Prananto et al. | Utilization of Snail (Achatina fulica) Shell Waste for Synthesis of Calcium Tartrate Tetrahydrate (CaC4H4O6. 4H2O) Single Crystals in Silica Gel | |
| RU2603800C1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕОЛИТА ТИПА NaA В КАЧЕСТВЕ ДЕТЕРГЕНТА | |
| JP2618429B2 (ja) | オルソ燐酸アルミニウム結晶の製造方法 | |
| RU2782933C1 (ru) | Способ получения порошков боратов кальция | |
| RU2824160C1 (ru) | Способ получения фторида алюминия | |
| JP2006335578A (ja) | 葉片状二水石膏及びその製造方法 | |
| JPS62207705A (ja) | 結晶質りん酸アルミニウム及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20090415 |