DE19522946A1

DE19522946A1 - Verfahren zur Herstellung eines feinteiligen, Aluminiumhydroxid enthaltenden Metallhydroxids und eines Aluminiumoxid enthaltenden Metalloxids

Info

Publication number: DE19522946A1
Application number: DE19522946A
Authority: DE
Inventors: Masamichi Inui; Yoshiaki Takeuchi; Yasushi Teshima; Koji Yamamoto; Makio Kimura; Takahiro Ishida
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1994-06-24
Filing date: 1995-06-23
Publication date: 1996-01-04
Also published as: US5573582A; FR2721597B1; FR2721597A1

Description

Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her stellung eines feinteiligen Metallhydroxids mit Aluminium hydroxid als Hauptkomponente und eines feinteiligen Metall oxids mit Aluminiumoxid als Hauptkomponente. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zur Herstellung eines feinteili gen Metallhydroxids mit Aluminiumhydroxid als Hauptkompo nente und eines feinteiligen Metalloxids mit Aluminiumoxid als Hauptkomponente, das sich durch einen hohen großtechni schen Produktionsgrad auszeichnet und nicht zur Herstellung grober Teilchen führt.

Beschreibung des Standes der Technik

Die Hydrolysereaktion von Metallalkoxiden hat als Verfahren zur Herstellung eines Sols, eines Gels und feiner Teilchen für Keramikvorläufer zunehmend an Bedeutung gewonnen. Dies ist auf folgende Vorteile zurückzuführen:

1) Die Metallalkoxide werden bei Raumtemperatur leicht un ter Bildung von Metallhydroxiden hydrolysiert und
2) es gibt keine Möglichkeit, daß das Endprodukt mit an ionischen Verunreinigungen verunreinigt ist.

Es gibt eine Reihe von Veröffentlichungen über diese Reak tion (beispielsweise "Amer. Ceram. Soc. Bull.", 54, 286 (1975) und "Nippon Ceramics Kyokai Gakujutsu Ronbunshi", 99 (10), 1036-1046 (1991)).

Wird als Ausgangsmaterial ein Silizium- oder Titanalkoxid verwendet, lassen sich durch Hydrolyse ohne Schwierigkeiten keine groben Teilchen aufweisende, monodisperse kugelige Teilchen gleichmäßiger Teilchengröße gewinnen (vgl. bei spielsweise "J. Colloid Interface Sci.", 26, 62 (1968) und "J. Am. Ceram. Soc.", 65, C199 (1982)). Werden jedoch als Ausgangsmaterial Aluminiumalkoxide verwendet, kommt es wegen deren höherer Hydrolysereaktionsgeschwindigkeit leicht zur Bildung eines kolloidalen Gels oder gelbildender Nieder schläge. Folglich wurde die Herstellung monodisperser Teil chen gleichmäßiger Teilchengröße ohne grobe Teilchen für schwierig erachtet.

Durch Kalzinieren von pulverförmigem Metallhydroxid mit Alu miniumhydroxid als Hauptkomponente hergestelltes Metalloxid mit Aluminiumoxid als Hauptkomponente ist ein Werkstoff, der in großem Umfang als Rohmaterial zum Kalzinieren und in Form der verschiedensten Füllstoffe eingesetzt wird. Um hervorra gende Eigenschaften zu erreichen, wird zweckmäßigerweise ein Metalloxid mit Aluminiumoxid als Hauptkomponente enger Teil chengrößenverteilung und leichter Dispergierbarkeit herge stellt.

Auf dem Gebiet der Synthese von Aluminiumhydroxid durch Hydrolyse von Aluminiumalkoxid wurden verschiedene Erfindun gen gemacht und Untersuchungen durchgeführt, um unter be stimmten speziellen Bedingungen monodisperse feine Teilchen herzustellen (vgl. JP-A-Sho 62-158116 und "J. Am. Ceram. Soc.", 74, 2263 (1991)).

Bei diesen Versuchen erfolgt die Hydrolysereaktion bei nied riger Konzentration des Ausgangsmaterials in einem Reak tionsmedium, dem ein Lösungsmittel, das sich von dem das Aluminiumalkoxid bildenden Alkohol unterscheidet, zugesetzt wird. Obwohl nach diesen Verfahren monodisperse Teilchen ohne grobe Teilchen hergestellt werden können, läßt der Pro duktionsgrad bei industrieller Durchführung dieser Verfahren erheblich zu wünschen übrig. Weiterhin muß der als Lösungs mittel verwendete Alkohol vor seiner Rückführung zur Alumi niumalkoxidsynthese gereinigt werden.

Darüber hinaus gibt es auch bereits ein Aluminiumoxid enger Teilchengrößenverteilung, das durch Gasphasenhydrolyse her gestellt wird, bei welcher wasserfreies Aluminiumchlorid in die Gasphase überführt und in einer Sauerstoff/Wasserstoff- Flamme durch Verbrennung hydrolysiert wird.

Das nach diesem Verfahren hergestellte Aluminiumoxid krankt daran, daß es bei Verwendung als Füllstoffinfolge des un vermeidlichen Gehalts an Chlorverunreinigung korrodierend wirkt.

Nachteilig an einem durch Pulverisieren, Zermahlen, Zerklei nern u. dgl. von Aluminiumoxid mit groben Teilchen erhaltenen teilchenförmigen Aluminiumoxid ist, daß es eine breite Teil chengrößenverteilung aufweist und für ein (Wieder)Verbacken anfällig ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines feinteiligen Metall hydroxids mit Aluminiumhydroxid als Hauptkomponente, welches sich durch einen hohen großtechnischen Produktionsgrad aus zeichnet und nicht zur Bildung grober Teilchen führt.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines feinteili gen Metalloxids mit Aluminiumoxid als Hauptkomponente, wel ches sich durch einen hohen großtechnischen Produktionsgrad auszeichnet und nicht zur Bildung grober Teilchen führt.

Nach umfangreichen Untersuchungen an Verfahren zur Herstel lung eines feinteiligen Metallhydroxids mit Aluminiumhydro xid als Hauptkomponente und Metalloxids mit Aluminiumoxid als Hauptkomponente haben die Erfinder der vorliegenden Er findung gefunden, daß sich die gestellten Aufgaben lösen lassen, wenn man die Hydrolyse eines Aluminiumalkoxids in Gegenwart eines speziellen Metallalkoxids unter speziellen Rührbedingungen durchführt, und daß sich die gestellten Auf gaben doch wirksamer lösen lassen, wenn man das gebildete Metallhydroxid unter speziellen Bedingungen trocknet. Diese Erkenntnisse haben zur vorliegenden Erfindung geführt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfah ren zur Herstellung eines feinteiligen Metallhydroxids mit Aluminiumhydroxid als Hauptkomponente durch kontinuierliche Zufuhr von Wasser und eines Gemischs aus einem Aluminiumalk oxid und mindestens einem Alkoxid eines Metalls, ausgewählt aus Mg, Ca, La, Fe, Si, Ti und Zr, zu einem mit hoher Schergeschwindigkeit arbeitenden Rührbereich.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfah ren zur Herstellung eines feinteiligen Metallalkoxids mit Aluminiumoxid als Hauptkomponente durch Trocknen und an schließendes Kalzinieren des erhaltenen Metallhydroxids bei 500-1500°C.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 in schematischer Weise eine Ausführungsform eines pneumatischen Fördertrockners (Schnellstrahltrock ners, Flash Jet Dryer) im Rahmen der vorliegenden Erfindung und

Fig. 2 in schematischer Weise eine Ausführungsform eines Schnelltrockners im Rahmen der vorliegenden Er findung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Be schreibung näher erläutert.

Metallhydroxid in feinteiliger Form mit Aluminiumhydroxid als Hauptkomponente läßt sich durch kontinuierliches Hydro lysieren durch getrennte Zufuhr von Wasser und eines Ge mischs aus Aluminiumalkoxid und mindestens einem Alkoxid eines Metalls, ausgewählt aus Mg, Ca, La, Fe, Si, Ti und Zr, zu einem mit hoher Schergeschwindigkeit arbeitenden Rührbe reich herstellen.

Erfindungsgemäß enthält das Aluminiumhydroxid als Hauptkom ponente enthaltende, feinteilige Metallhydroxid (im folgen den als "das Hydroxid" bezeichnet) insgesamt üblicherweise 0,1-15, vorzugsweise 1-10 Mol-% einer Metallkomponente, ausgewählt aus Mg, Ca, La, Fe, Si, Ti und Zr, bezogen auf die Aluminiumkomponente [(gesamtes Molgewicht von Mg, Ca, La, Fe, Si, Ti und Zr)/(Molgewicht von Al)]. Es kann auch eine Verbindung mit einer Alkoxygruppe oder einer von den später noch zu beschreibenden chemischen Modifizierungsmit teln herrührenden chemisch modifizierten Gruppe anstelle eines Teils der Hydroxygruppen im Aluminiumhydroxid oder in dem Hydroxid des anderen Metalls enthalten, sofern es in dem Niederschlag des Hydroxids beim erfindungsgemäßen Hydroly sieren des Gemischs aus einem Aluminiumalkoxid und minde stens einem Alkoxid eines Metalls, ausgewählt aus Mg, Ca, La, Fe, Si, Ti und Zr, durch Vermischen mit Wasser gebildet wird.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Aluminiumalkoxide können durch die allgemeine Formel:

Al(OR′)₃

worin R¹ für eine gerad- oder verzweigtkettige Alkylgruppe steht, wiedergegeben werden.

Beispiele für R′ sind die Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, sek.-Butyl- und tert.-Butylgruppe u. dgl.

Beispiele für solche Alkoxide sind solche mit üblicherweise 1 bis 8 und vorzugsweise 2 bis 4 Kohlenstoffatom(en), wie Aluminiumethoxid, Aluminium-n-propoxid, Aluminiumisoprop oxid, Aluminium-n-butoxid, Aluminium-sek.-butoxid und Alumi nium-tert.-butoxid u. dgl.

Erfindungsgemäß verwendbare Alkoxide eines Metalls, ausge wählt aus Mg, Ca, La, Fe, Si, Ti und Zr (im folgenden als "das andere Metallalkoxid" bezeichnet) sind beispielsweise durch folgende allgemeine Formeln darstellbare Metallalk oxide:

Mg(OR)₂, Ca(OR)₂, La(OR)₃, Fe(OR)₂, Si(OR)₄, Ti(OR)₄ und Zr(OR)₄,

worin R für Alkyl steht, und/oder Derivate der Metallalk oxide, d. h. sogen. chemisch modifizierte Metallalkoxide, die durch Ersatz eines Teils der Alkoxygruppen der Metallalk oxide durch mindestens ein chemisches Modifizierungsmittel (im folgenden als "das chemische Modifizierungsmittel" be zeichnet), z. B. ein Diketon, einen Ketoester, einen Diester, eine Carbonsäure, ein Diol, einen Ketoalkohol, ein Aldehyd, eine Aminosäure, ein mehrwertiges Alkoholacetat, ein Amin, einen Polyether u. dgl., gebildet sind.

Das Molverhältnis Metallalkoxid/chemisches Modifizierungs mittel bei der Herstellung des chemisch modifizierten Me tallalkoxids liegt über 0,25 und vorzugsweise zwischen 1 und 30.

R umfaßt gerad- oder verzweigtkettige Alkylgruppen, übli cherweise solche mit 1 bis 8, vorzugsweise solche mit 2 bis 4 Kohlenstoffatom(en), wie Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, sek.-Butyl- und tert.-Butylgruppen u. dgl..

Spezielle Beispiele für die chemischen Modifizierungsmittel sind Diketone, wie Diacetyl, Acetylbenzoyl, Benzil, Acetyl aceton, Benzoylaceton, Dibenzoylmethan, Trifluoracetylace ton, Hexafluoracetylaceton, Dipivaloylmethan, Pivaloyltri fluoraceton u. dgl., Ketoester, wie Methylacetoacetat, Ethylacetoacetat u. dgl.; Diester, wie Dimethylmalonat, Di ethylmalonat, Dimethylphthalat, Diethylphthalat, Dibutyl phthalat, Dioctylphthalat, Dioctyladipat, Diisodecyladipat, Dimethyloxalat, Diethyloxalat u. dgl.; Diole, wie Ethylen glykol, Propylenglykol, Trimethylenglykol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, Hexylenglykol, Heptandiol, Octandiol, Nonandiol, Decandiol, Pinacol, Di ethylenglykol u. dgl.; Keteoalkohole, wie Acetol, Acetoin, Acetoethylalkohol, Diacetonalkohol, Phenacylalkohol, Benzoin u. dgl.; Aldehyde, wie Salicylaldehyd u. dgl.; Carbonsäuren, wie Ameisen-, Essig-, Butter-, Valerian-, Capron-, Önanth-, Capryl-, Pelargon-, Caprin-, Undecyl-, Laurin-, Tridecyl-, Myristin-, Pentadecyl-, Palmitin-, Heptadecyl-, Stearin-, Oxal-, Zitronen-, Fumar-, Iminodibutter-, Octyl- und Ölsäure u. dgl.; Aminosäuren, wie Glycin, mehrwertige Alkoholacetate, wie Diethylenglykolmonoethyletheracetat, Diethylenglykolmo nobutyletheracetat u. dgl.; Amine, wie Ethylendiamin, Diethy lentriamin, Triethylentetramin, Diethanolamin, Triethanol amin, Ethylendiamintetraacetat u. dgl.; und Polyether, wie Diethylenglykolmonomethylether, Diethylenglykoldimethyl ether, Diethylenglykolmonoethylether, Diethylenglykoldi ethylether, Diethylenglykoldibutylether, Triethylenglykol dimethylether, Tetraethylenglykoldimethylether, Ethylcello solve, Dodecandioldimethylether, Decandioldimethylether, Hexandioldimethylether, Hexandioldiethylether, Diethylen glykolmonobutylether, Dipropylenglykoldimethylether und Diethylenglykolbutylmethylether u. dgl.

Diese anderen Metallalkoxide können alleine oder in Mischung aus mindestens zwei verschiedenen Arten verwendet werden.

Spezielle Beispiele für die anderen Metallalkoxide sind Ma gnesiumdiethoxid, Magnesiumdiisopropoxid, Calciumdiethoxid, Calciumdiisopropoxid, Tetraethoxysilan, Tetraisopropoxysi lan, Tetra-n-butoxysilan, Titantetramethoxid, Titantetra-n- propoxid, Titantetraethoxid, Titantetraisopropoxid, Titan tetra-n-butoxid, Zirkoniumtetraethoxid, Zirkoniumtetra-n- propoxid, Zirkoniumtetraisopropoxid, Zirkoniumtetra-n- butoxid, Triethoxyeisen, Triisopropoxyeisen, Triethoxy lanthan, Triisopropoxylanthan, Magnesiumdimethoxid, Magne siumdi-n-propoxid, Tetrakis-(2-ethylhexyloxy)-titan, Tetra stearyloxytitan, Diisopropoxybis-(acetylacetonato)-titan, Di-n-butoxybis-(triethylanolaminato)-titan, Dihydroxybis- (lactato)titan, Propandioxytitan(ethylacetoacetat), Propandioxytitan-(acetylacetonat), Titanisopropoxyoctylen glykolat, Titanlactat, Butyltitanat-Dimeres, Propandioxy titan- (ethylacetoacetat) und Calciumdipivalomethanat u. dgl.

Bei den Aluminiumalkoxiden und den sonstigen Metallalkoxiden handelt es sich im allgemeinen um bei Raumtemperatur feste Stoffe oder viskose Flüssigkeiten. Aus Gründen einer beque men Handhabung wird vorzugsweise das Gemisch mit einem Alu miniumalkoxid und dem anderen Metallalkoxid (im folgenden als "das Gemisch" bezeichnet) in Form einer Lösung in einem Lösungsmittel eingesetzt. Das Lösungsmittel ist üblicher weise ein Alkohol. Spezielle Beispiele für den Alkohol sind Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, sek.-Butanol, tert.-Butanol u. dgl. Aus praktischen Gesichtspunkten sollte derselbe Alkohol verwendet werden, der auch bei der Hydro lyse der Alkoxygruppe des Aluminiumalkoxids oder des anderen Metallalkoxids gebildet wird, z. B. Isopropanol bei Verwen dung von Aluminiumisopropoxid und Titanisopropoxid, da bei beabsichtigter Rückführung und Wiederverwendung des Lösungs mittels auf eine fraktionierte Destillation oder sonstige Reinigung verzichtet werden kann oder diese stark reduziert werden können.

Zur Bildung eines Derivats des anderen Metallalkoxids unter Verwendung des chemischen Modifizierungsmittels kann man sich beliebiger Verfahren bedienen, solange nur das andere Metallalkoxid chemisch modifiziert wird. Vorzugsweise wird eine Lösung des anderen Metallalkoxids in dem Alkohol und das chemische Modifizierungsmittel oder eine Lösung des che mischen Modifizierungsmittels in dem Alkohol bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und dem Kochpunkt des Lösungsmittels gemischt, worauf das Gemisch etwa 1 h lang verrührt wird.

Als Aluminiumalkoxid kann auch ein Derivat des Aluminium alkoxids, bei dem ein Teil der Alkoxygruppen des Aluminium alkoxids durch mindestens eines der chemischen Modifizie rungsmittel ersetzt ist, d. h. ein sogen. chemisch modifi ziertes Aluminiumalkoxid, verwendet werden. Das Verfahren zur Herstellung solcher Derivate kann dem für das andere Metallalkoxid geschilderten Verfahren entsprechen.

Der Bildung des Gemischs aus dem Aluminiumalkoxid und dem anderem Metallalkoxid sind keine besonderen Grenzen gesetzt, man kann vielmehr in üblicher Weise eine Lösung eines Alumi niumalkoxids in einem Alkohol mit dem anderen Metallalkoxid oder einer Lösung des anderen Metallalkoxids in einem Alko hol bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und dem Kochpunkt des Lösungsmittels vereinigen. Andererseits kann bei Verwendung eines Magnesiumalkoxids als anderes Metall alkoxid das Gemisch durch Eintragen von Magnesium in eine Lösung von Aluminiumalkoxid in einem Alkohol und Erwärmen des Ganzen auf Rückflußtemperatur zum Auflösen des Magne siums zubereitet werden.

Das Molverhältnis anderes Metallalkoxid/Aluminiumalkoxid [(gesamtes Molgewicht der anderen Metallalkoxide)/(Molge wicht von Aluminiumalkoxid)] beträgt üblicherweise 0,1-15, vorzugsweise 1-10%. Wenn die Menge an dem anderen Metall alkoxid zu gering ist, ist die Mikronisierungswirkung für das herzustellende Metalloxid unzureichend.

Die Konzentration des Aluminiumalkoxids in der Lösung des Gemischs ist keinen besonderen Beschränkungen unterworfen, sie kann von der Löslichkeit der betreffenden Verbindungen in dem Lösungsmittel abhängen. Üblicherweise beträgt die als Aluminiumalkoxid berechnete Konzentration etwa 30 bis etwa 90 Gew.-%. Die als Aluminiumalkoxid berechnete Konzentration bedeutet die durch Umwandeln von chemisch modifiziertem Alu miniumalkoxid in nicht modifiziertes Aluminiumalkoxid ermit telte Konzentration im Falle der Verwendung des chemisch modifizierten Aluminiumalkoxids. Wenn die Konzentration zu niedrig ist, ist auch die Konzentration des Hydroxids in der erhaltenen Aufschlämmung gering, so daß zum Erhalt des Hydroxids aus der Aufschlämmung die überschüssige Menge Alkohol abdestilliert werden muß. Wenn andererseits die Konzentration zu hoch ist, neigen einige Aluminiumalkoxide niedriger Löslichkeit infolge der zu hohen Konzentration an dem betreffenden Hydroxid in der erhaltenen Aufschlämmung während und/oder nach der Hydrolyse zum Ausfallen oder Zu sammenbacken.

Erfindungsgemäß bedeutet "Rühren mit hoher Schergeschwindig keit" ein Rühren mittels mechanischer Energie, z. B. Scher kraft, Druckänderung, Kavitationskräfte, Kollisionskräfte, Potentialkern u. dgl., wie sie zwischen einer (einem) übli cherweise mit einer hohen Umfangsgeschwindigkeit von etwa 1 m/s bis etwa 40 m/s umlaufenden Turbine oder Rotor und einem Stator für die Turbine oder Schirm für den Rotor einer speziellen Mischvorrichtung, die im allgemeinen als "Homo mischer" oder "Homogenisator" bezeichnet wird, auftreten. Letzterer Spezialmischer umfaßt eine(n) speziell ausgestal tete(n) Turbine oder Rotor, die bzw. der mit hoher Geschwin digkeit rotiert, und einen Stator oder Schirm, der in einem Abstand von üblicherweise 2 mm oder weniger um die Turbine oder dem Rotor herum angeordnet ist. Der mit hoher Scherge schwindigkeit arbeitende Scherbereich (im folgenden als "der Rührbereich" bezeichnet) ist der Bereich, in dem ein Rührzu stand unter hoher Schergeschwindigkeit erzeugt wird.

Beispiele für solche Mischer zum Rühren mit hoher Scherge schwindigkeit (im folgenden als "mit hoher Schergeschwindig keit arbeitender Mischer" bezeichnet) sind T.K. Homomixer (hergestellt von Tokushu Kika Kogyo Kabushikikaisha), Cleamix (hergestellt von M Technique Kabushikikaisha), Poly tron-Homogenizer und Megatron-Homogenizer (hergestellt von KINEMATICA), Supraton (hergestellt von Tsukishima Kikai Kabushikikaisha) u. dgl.

Die Bedingungen für das Rühren unter hoher Schergeschwindig keit lassen sich durch eine durch die Formel:

x/y × 10³ s^-1

worin bedeuten:
x die Umfangsgeschwindigkeit (m/s) der Turbine (des Rotors), die mit hoher Geschwindigkeit rotiert, und
y die lichte Weite bzw. der Abstand (mm) zwischen der Turbine (dem Rotor) und dem Stator (Schirm), darstellbare Scherrate oder -geschwindigkeit ausdrücken.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens sollte unter den Rührbedingungen einer hohen Schergeschwindigkeit eine Scher rate oder -geschwindigkeit von üblicherweise mindestens 3000, zweckmäßigerweise mindestens 5000 und vorzugsweise mindestens 8000 s^-1 erreicht werden. Liegt die Scherrate oder -geschwindigkeit unter 3000 s^-1, lassen das Vermischen der Mischlösung mit Wasser und die mechanische Dispergierung der gebildeten Hydroxidteilchen zu wünschen übrig, wobei es zur Bildung grober Teilchen kommen kann.

Bei der Hydrolysereaktion des Gemischs durch Wasser und bei der anschließenden Ausfällung des Hydroxids wird wegen der höheren Reaktionsgeschwindigkeit von Aluminiumalkoxid augen blicklich ein Aluminiumhydroxidgel ausgefällt. Somit lassen sich im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens mit niedri ger oder mäßiger Umlaufgeschwindigkeit rotierende Rührer, z. B. ein solcher vom üblichen Paddel- oder Schraubentyp, so wie bewegungslose Mischer, z. B. ein statischer Mischer, nicht in geeigneter Weise einsetzen, da hierbei die Bildung grober Teilchen einer Größe von einigen 10 µm nicht vermie den werden kann.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt die Ver weilzeit, d. h. die Dauer vom Zeitpunkt der Zufuhr des Ge mischs und von Wasser zu dem Rührbereich bis zum Zeitpunkt des Austragens des Hydroxids aus dem Rührbereich, üblicher weise etwa 5 s bis etwa 15 min, vorzugsweise etwa 30 s bis etwa 8 min. Ist die Verweilzeit im Rührbereich zu kurz, läuft die Reaktion im Rührbereich nicht vollständig ab, so daß aus dem Rührbereich ausgetragene Teilchen polymerisiert oder verbacken werden. Auf diese Weise werden die Teilchen reagglomeriert und unzureichend dispergiert. Ist die Ver weilzeit im Rührbereich zu lang, kann die Produktivität ab nehmen.

Als zum Erfindungszweck geeigneter kontinuierlicher Reaktor eignet sich jeder beliebige kontinuierliche Reaktor, z. B. ein kontinuierlicher Reaktor vom Tank- oder Rohrleitungstyp.

Die Reaktion zur Herstellung der Hydroxidteilchen in dem kontinuierlichen Reaktor vom Tanktyp erfolgt durch kontinu ierliche Zufuhr des Gemischs und von Wasser zu einem mit dem mit hoher Schergeschwindigkeit arbeitenden Mischer ausge statteten Tank und kontinuierliches Austragen des Reaktions gemischs in einer der zugeführten Flüssigkeit entsprechenden Menge.

Die Reaktion in dem kontinuierlichen Reaktor vom Rohrlei tungstyp erfolgt durch Zufuhr des Gemischs und von Wasser zu dem in einer Rohrleitung installierten und mit hoher Scher geschwindigkeit arbeitenden Mischer.

Da man bei kontinuierlicher Reaktion eine höhere Produktivi tät erreichen und die Bedingungen für die Teilchenfällung gleichmäßiger als bei chargenweiser Reaktion gestalten kann, läßt sich das Hydroxid mit gleichmäßiger Teilchengrößenver teilung und ohne grobe Teilchen herstellen.

Zum Zwecke der vorliegenden Erfindung wird die Reaktion vor zugsweise bei konstantem Molverhältnis zuzuführendes Ge misch/zuzuführendes Wasser durchgeführt, um eine Vereinheit lichung zwischen der Vollständigkeit des Hydrolysegrades und den Eigenschaften, z. B. der Kristallform u. dgl., des Hydro xids sicherzustellen. Das Molverhältnis (Wasser/Al) beträgt vorzugsweise etwa 1,5 bis etwa 6,0.

Darüber hinaus kann Wasser in beliebiger gewünschter Form, beispielsweise so, wie es ist, oder als Lösung mit dem Alkohol, zugeführt werden, solange nur das Molverhältnis (Wasser/Al) in dem beschriebenen Bereich liegt.

Der Reaktionstemperatur sind keine Grenzen gesetzt. Übli cherweise wird die Reaktion in einem Temperaturbereich von Raumtemperatur bis zum Kochpunkt des Lösungsmittels durchge führt.

Der Reaktions(manometer)druck beträgt vorzugsweise 9,81 kPa oder mehr. Liegt der Reaktions(manometer)druck unter 9,81 kPa, kommt es möglicherweise zum Einschluß von Blasen in dem Rührbereich unter Erhöhung des mechanischen Energieverlusts.

Zur Verbesserung der Dispergierung der gefällten Teilchen und zur Verhinderung eines Verbackens der Teilchen in der erhaltenen Aufschlämmung können bei der Hydrolysereaktion ein Steuerstoff für die Oberflächenladung, z. B. eine Säure oder eine Base, oder ein Netzmittel, z. B. ein Dispergiermit tel oder ein Emulgator, zugesetzt werden.

Beispiele für die Säure sind Chlorwasserstoff-, Salpeter- und Essigsäure u. dgl.. Beispiele für die Base sind Ammoniak und Triethylamin u. dgl. Beispiele für das Netzmittel sind nichtionische oberflächenaktive Mittel, wie Sorbitanmono oleat, Sorbitantrioleat, Sorbitanmonolaurat, Triolein, Poly oxyethylenphenylether u. dgl., anionische oberflächenaktive Mittel, wie Natriumalkyldiphenyldisulfonat und das Natrium salz von Dialkylsulfosuccinat u. dgl., sowie kationische oberflächenaktive Mittel, wie N-Alkyltrimethylendiaminoleat u. dgl.

Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltene Hydroxidaufschlämmung läßt sich durch eine Behandlung, z. B. Verdampfen, Trocknen und Filtrieren, in einen Feststoff und eine Flüssigkeit auftrennen.

Bei der Feststoff/Flüssigkeits-Trennung werden ein mit einem pneumatischen Fördertrockner arbeitendes Verfahren (im fol genden als "pneumatisches Fördertrocknungsverfahren" be zeichnet) und ein Verfahren, bei dem die Hydroxidaufschläm mung auf oder über die Kochtemperatur der Flüssigkeit bei Atmosphärendruck erwärmt und die erwärmte Hydroxidaufschläm mung mittels eines Schnelltrockners unter Druck aus einer Düse versprüht wird (im folgenden als "Schnelltrocknungsver fahren" bezeichnet), besonders bevorzugt, da hierbei das Hydroxid wirksam ohne Verbacken isoliert werden kann.

Trockner werden im allgemeinen aufgrund ihres Mechanismus in acht Arten eingeteilt:

1. Materialstand- bzw. Stillstandtrockner;
2. Materialfördertrockner;
3. Materialrührtrockner;
4. Heißluftfördertrockner;
5. Zylindertrockner;
6. Infrarottrockner;
7. Gefriertrockner und
8. Hochfrequenztrockner.

(Hinweis: "Kagaku Kogaku Binran", 5. Ausgabe, Seite 683, Verlag Maruzen).

Der pneumatische Fördertrockner gehört zu den Heißluftför dertrocknern. Der Schnelltrockner fällt nicht unter die üb liche Klassifizierung und bedient sich einer Schnell- oder Blitzverdampfung.

Der pneumatische Fördertrockner wirkt durch augenblickliches Dispergieren und Trocknen feuchter Pulver, z. B. einer Auf schlämmung, in einem Luftstrom hoher Temperatur und hoher Geschwindigkeit.

Der Trockner kann als solcher hergestellt und in eine An lage, in der der Trockner benutzt werden soll, eingebaut oder andererseits (von Kurimoto Ltd. oder Kabushiki Kaisha Seishin Kigyo (Handelsbezeichnung: Flash Jet Dryer)) gekauft werden.

Den Bedingungen für das pneumatische Fördertrocknungsverfah ren sind keine speziellen Grenzen gesetzt. Das feinteilige Hydroxid mit guter Pulverdispergierung erhält man beispiels weise durch Einstellen des Drucks, des Luftstroms, der Tem peratur am Ein- und Auslaß des Trockners und der Menge an zugeführter Aufschlämmung.

Der Schnelltrockner liefert beim Verdampfen der Flüssigkeit aus der Aufschlämmung durch Versprühen auf oder über den Kochpunkt der Flüssigkeit bei Atmosphärendruck erwärmten Aufschlämmung aus einer Düse unter Druck feste Teilchen.

Den Bedingungen beim Schnelltrocknungsverfahren sind keine speziellen Grenzen gesetzt. Das feinteilige Hydroxid mit guter Pulverdispergierung erhält man beispielsweise durch Einstellen der Trocknungstemperatur, der Trocknungsdauer, der Verweilzeit, des Sprühdrucks u. dgl.

Die Trocknungstemperatur ist keinen speziellen Beschränkun gen unterworfen. Sie kann vom Kochpunkt der Flüssigkeit bis kurz unter dem Zersetzungspunkt einer der Komponenten in der Flüssigkeit reichen.

Im Falle der Durchführung des pneumatischen Fördertrock nungsverfahrens des des Schnelltrocknungsverfahrens wird die Hydroxidaufschlämmung unter Druck ausgesprüht oder die Teil chen werden bei hoher Temperatur und unter hohem Druck in einem Strahlstrom getrocknet. Folglich verdampft die Flüs sigkeit zwischen einzelnen Teilchen augenblicklich, so daß man - da die Teilchen durch die Granulationszone in sehr kurzer Zeit passieren können - das Hydroxid in feinteiliger Form erhält.

Die in der geschilderten Weise erhaltenen Hydroxide bestehen aus feinen Teilchen einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 5 µm oder darunter und üblicherweise etwa 3 µm oder darunter und sind von groben Teilchen von 10 µm oder darüber im wesentlichen frei. Sie können in entsprechender Weise wie feinteiliges Aluminiumhydroxid als Füllstoffe für die ver schiedensten Harze, Papiersorten und Textilwaren, verwendet werden.

Das geschilderte pneumatische Fördertrocknungsverfahren und das Schnelltrocknungsverfahren eignen sich insbesondere nicht nur zur Feststoff/Flüssigkeits-Trennung des Hydroxids, sondern auch zur Abtrennung des durch kontinuierliche Hydro lyse in dem bei hoher Schergeschwindigkeit arbeitenden Rühr bereich entsprechend der vorliegenden Erfindung unter Ver wendung von Aluminiumalkoxid alleine und/oder eines Derivats desselben (eines Molverhältnisses Aluminiumalkoxid/chemi sches Modifizierungsmittel über 0,33 und vorzugsweise 1/30), bei dem ein Teil der Alkoxygruppen des Aluminiumoxids durch das chemische Modifizierungsmittel ersetzt ist, d. h. eines sogen. chemisch modifizierten Aluminiumalkoxids, anstelle des Gemischs erhaltenen Aluminiumhydroxids. Sie eignen sich somit zur Vermeidung eines Verbackens von Aluminiumhydroxid während des Trocknens.

Das in der geschilderten Weise erhaltene Aluminiumhydroxid liegt in feinteiliger Form vor und besitzt eine durch schnittliche Teilchengröße von etwa 5 µm oder darunter und üblicherweise von etwa 3 µm oder darunter und ist praktisch frei von groben Teilchen von 10 µm oder, darüber. Bei Verwen dung von Aluminiumalkoxid und eines Aluminiumalkoxidderivats besitzt das erhaltene Aluminiumhydroxid ferner folgende Eigenschaften: BET-spezifische Oberfläche: 300-1000, vor zugsweise 400-800 m²/g; Porenvolumen: 0,1-2,0, vorzugs weise 0,3-1,0 ml/g und ein Mikroporenvolumen (kleiner als 1 nm) von 0,1-2,0 ml/g. Folglich stellen diese Trocknungs verfahren hervorragende und allgemein anwendbare Verfahren zum Trocknen solcher Metallhydroxide dar.

Durch Kalzinieren des Hydroxids bei etwa 500°C bis etwa 1500°C erhält man ein feinteiliges Metalloxid mit γ-, δ-, Θ- und/oder α-Aluminiumoxid als Hauptkomponente (im folgenden als "das feinteilige Oxid" bezeichnet). Dieses eignet sich in geeigneter Weise ähnlich feinteiligem γ-, δ-, Θ- und/oder α-Aluminiumoxid als Füllstoff für die verschiedensten Harze, z. B. PET-Filme oder Epoxyharze, als Überzugfüllstoffe für Papier und Textilgut, für das Tintenstrahldrucken, als Katalysatorträger, als Rohmaterial für Einkristalle, als Schleifmittel oder als Rohmaterial zum Sintern.

Das feinteilige Oxid enthält üblicherweise insgesamt 0,1-15, vorzugsweise 1-10 Mol-% an (einer) sonstigen Metallkomponente(n) von Metalloxid(en) aus mindestens einem der anderen Metallalkoxide, bezogen auf die Aluminiumkompo nente [(gesamtes Molgewicht von Mg, Ca, La, Fe, Si, Ti und Zr)/(Molgewicht von Al)].

Die Dauer der Kalzinierung hängt vom Kalzinierungsverfahren ab. In der Praxis wählt man das Kalzinierungsverfahren auf grund von Vorversuchen zur Bildung der gewünschten Kristall form. Üblicherweise dauert die Kalzinierung einige s bis 100 h.

Dem Kalzinierungsverfahren sind keine speziellen Grenzen ge setzt, vielmehr kann man sich üblicher Maßnahmen mittels eines Drehofens, eines Schnellkalzinierofens, eines gepack ten Kalzinierofens, eines Wirbelbettkalzinierofens, eines Tunnelofens, eines Vakuumofens, eines Pendelofens u. dgl., bedienen. Üblicherweise eignet sich aus Produktionsgründen und der Wärmebeständigkeit des Materials ein Verfahren in einem Drehofen, Tunnelofen, Pendelofen u. dgl.

Im Falle, daß das durch Hydrolysieren des Gemischs aus Ti- Alkoxid und Aluminiumalkoxid und anschließendes Trocknen des Produkts erhaltene Hydroxid kalziniert wird, verläuft die Kalzinierung im Vergleich zum Falle der Verwendung von Alu miniumalkoxid alleine günstiger. Mit anderen Worten gesagt, eignet sich - wenn ein feinteiliges Oxid mit bestimmter spe zifischer Oberfläche gewünscht wird - das Ti enthaltende feinteilige Oxid aus großtechnischen Gesichtspunkten, da es bei niedrigerer Kalzinierungstemperatur als Aluminiumoxid allein hergestellt werden kann.

Das in der geschilderten Weise hergestellte und Aluminium oxid als Hauptkomponente enthaltende feinteilige Oxid be sitzt eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 5 µm oder weniger und üblicherweise etwa 3 µm oder weniger und ist praktisch frei von groben Teilchen von 10 µm oder mehr.

Das in der beschriebenen Weise unter Verwendung mindestens einer Verbindung, ausgewählt aus Aluminiumhydroxid und einem Aluminiumhydroxidderivat, das durch chemische Modifizierung von Aluminiumalkoxid mit mindestens einem der genannten che mischen Modifizierungsmittel hergestellt wurde, erhaltene Aluminiumhydroxid eignet sich in gleicher Weise zur Herstel lung von Aluminiumoxid wie das unter Verwendung des Hydro xids hergestellte feinteilige Oxid.

Das erhaltene Aluminiumoxid besitzt eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 5 µm oder weniger und üblicherweise etwa 3 µm oder weniger und ist von groben Teilchen von 10 µm oder mehr praktisch frei.

Wie in allen Einzelheiten beschrieben erhält man erfindungs gemäß wirksam und mit hoher (großtechnischer) Produktivität ein von groben oder verbackenen Teilchen freies, feinteili ges Metallhydroxid mit Aluminiumhydroxid als Hauptkomponente durch kontinuierliche Hydrolyse eines Gemischs aus einem Alkoxid eines speziellen Metalls und von Aluminiumalkoxid mit Wasser unter speziellen Rührbedingungen. Durch Kombina tion mit einem speziellen Trocknungsverfahren läßt sich das Hydroxid noch wirksamer herstellen. Durch Kalzinieren des Hydroxids erhält man ein feinteiliges Metalloxid mit Alumi niumoxid als Hauptkomponente, das von groben oder ver backenen Teilchen praktisch frei ist.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung

Die Erfindung wird anhand der folgenden, nicht beschränken den Beispiele näher erläutert.

In den folgenden Beispielen wurden die Kristallform und die Teilchengrößen D50 (Teilchengröße bei 50%iger Kummulation) und D90 (Teilchengröße bei 90%iger Kummulation) wie folgt bestimmt.

Kristallform

Die Kristallform wurde mit Hilfe einer Pulver- Röntgenstrahlen-Beugungsvorrichtung (Geiger Flex RAD Series, hergestellt von Rigaku Denki Kogyo Kabushikikaisha) be stimmt.

Teilchengröße

Die Teilchengröße wird mit Hilfe des MICROTRACK MK II-Teilchengrößenanalysators (SPA Modell 7997- 20 von Nikkiso Kabushikikaisha) bestimmt.

Die BET-spezifische Oberfläche und das Porenvolumen wurden wie folgt bestimmt.

Vorrichtung

Gasabsorption/-desorption-Analysegerät "Omunisorb 360" (hergestellt von COULTER LTD.).

Analyseverfahren

Eine Probe wurde in ihrer ursprünglichen Form über Nacht bei 130°C und einem Druck von unter 2 × 10^-5 Torr entgast und unter Verwendung von gasförmigem Stickstoff auf die Absorption und Desorption nach dem kontinuierlichen Volumenverfahren getestet.

Beispiel 1

Ein 1600 ml fassender Druckkessel, der bis zu einem Druck von 1030 kPa beständig war (Arbeitsdruck: 49 kPa), wurde mit einem mit hoher Schergeschwindigkeit arbeitenden Mischer Cleamix CLM-L 3.7S (hergestellt von M Technique Kabushikikaisha) mit einem Rotor eines maximalen Durchmes sers von 57 mm und eines kleinsten Durchmessers von 25 mm, der eine lichte Weite von 0,3 mm ließ, ausgestattet. Bei einem Geschwindigkeitsgradienten von 43 700-100 000 s^-1 wurden ein Gemisch aus 75 Gew.-% Aluminiumisopropoxid und Isopropanol und ein Gemisch aus Titantetraisopropoxid und Isopropanol vermischt. Das Gemisch aus Titantetraisoprop oxid, Aluminiumisopropoxid und Isopropanol mit einem Molan teil an Titan, bezogen auf Aluminium von 3 Mol-% und einer Konzentration an Aluminiumisopropoxid von 60 Gew.-% und wäß riges Isopropanol einer Wasserkonzentration von 30 Gew.-% wurden kontinuierlich und getrennt dem Mischer zugeführt. Die Verweilzeit betrug 8 min bei einem konstanten Molver hältnis Wasser/Aluminiumisopropoxid von 2,7. Die Hydrolyse erfolgte bei einer Temperatur von 40-70°C, wobei ein amor phes, eine D50 von 1,3 µm und eine D90 von 2,7 µm aufweisen des Metallhydroxid mit Aluminiumhydroxid als Hauptkomponente erhalten wurde.

Vergleichsbeispiel 1

Ein 2 l fassender Trennkolben mit einem Flügelrührer (maxi maler Durchmesser: 145 mm; kleinster Durchmesser: 10 mm), der so gestaltet war, daß die lichte Weite zwischen der Kol beninnenwand und den Flügelspitzen etwa 5 mm betrug, wurde kontinuierlich und getrennt mit einem Gemisch aus 75 Gew.-% Aluminiumisopropoxid und Isopropanol und wäßrigem Isopropa nol mit 30 Gew.-% Wasser im Molverhältnis Wasser/Aluminium isopropoxid von 2,0 beschickt. Die Hydrolyse erfolgte bei einer Temperatur von 40-70°C während 60 min, wobei die Rührerflügel mit 100 m^-1 (entsprechend einer Scherrate von etwa 10 s^-1 bis etwa 150 s^-1) umliefen. Hierbei wurde amor phes und Teilchengrößen D50 von 9,9 µm bzw. D90 von 21,6 µm aufweisendes Aluminiumhydroxid erhalten.

Beispiel 2

Die Herstellung von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch der Molanteil an Titan, bezogen auf Aluminium, auf 6 Mol-% geändert wurde. Bei der Hydrolyse des Gemischs er hielt man ein feinteiliges amorphes Hydroxid einer Teilchen größe D50 von 1,5 µm und D90 von 3,1 µm.

Beispiel 3

Die Herstellung von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei je doch das Titantetraisopropoxid durch Ethylsilikat ersetzt und der Molanteil an Silizium, bezogen auf Aluminium, auf 2 Mol-% geändert wurden. Bei der Hydrolyse des Gemischs er hielt man ein feinteiliges amorphes Hydroxid einer Teilchen größe D50 von 1,2 µm und D90 von 2,7 µm.

Beispiel 4

Die Herstellung von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei je doch das Titantetraisopropoxid durch Ethylsilikat ersetzt und der Molanteil an Silizium, bezogen auf Aluminium, auf 1 Mol-% geändert wurden. Bei der Hydrolyse des Gemischs er hielt man ein feinteiliges amorphes Hydroxid einer Teilchen größe D50 von 1,6 µm und D90 von 5,1 µm.

Beispiel 5

Ein 1600 ml fassender Druckkessel, der bis zu einem Druck von 1030 kPa beständig war (Arbeitsdruck: 49 kPa), wurde mit einem mit hoher Schergeschwindigkeit arbeitenden Mischer Cleamix CLM-L 3.7S (hergestellt von M Technique Kabushikikaisha) mit einem Rotor eines maximalen Durchmes sers von 57 mm und eines kleinsten Durchmessers von 25 mm, der eine lichte Weite von 0,3 mm ließ; ausgestattet. Eine Lösung von teilweise mit Ethylacetoacetat modifiziertem Alu miniumisopropoxid in Isopropanol einer berechneten Alumi niumisopropoxidkonzentration von 60 Gew.-% (das Molverhält nis Aluminiumisopropoxid/Ethylacetoacetat betrug 5,0) und wäßriges Isopropanol mit 30 Gew.-% Wasser wurden bei einer Scherrate von 43 700-100 000 s^-1 kontinuierlich dem Mi scher zugeführt. Die Verweilzeit betrug 8 min bei einem konstanten Molverhältnis Wasser/Aluminiumisopropoxid von 2,7. Die Hydrolyse erfolgte bei einer Temperatur von 40- 70°C, wobei eine Aluminiumhydroxid enthaltende Aufschlämmung erhalten wurde. Die erhaltene Aufschlämmung wurde in einem pneumatischen Fördertrockner (Handelsbezeichnung: Flash Jet Dryer FJD-4 von K.K. Seishin Kigyo) bei einer Trocknungstem peratur (Einlaßtemperatur: etwa 270°C; Auslaßtemperatur: etwa 130°C) getrocknet. Die Verweilzeit betrug etwa 0,7 s unter einem Druck von etwa 29,4 kPa bei einem Luftstrom von 14 m³/min und einer Aufschlämmungszufuhrrate von 114 kg/h. Hierbei wurden ein amorphes pulverförmiges Aluminiumhydroxid einer D50 von 0,6 µm und D90 von 1,1 µm am Filterbeutel- Auffangteil und einer D50 von 2,6 µm und einer D90 von 5,7 µm am Zyklonauffangteil des Trockners erhalten. Es waren keine groben Teilchen enthalten.

Das erhaltene pulverförmige Aluminiumhydroxid (1 : 1-Gemisch von Pulver am Filterbeutel und Pulver am Zyklon einer D50 von 2,4 µm und einer D90 von 5,6 µm in amorpher Form) besaß eine BET-spezifische Oberfläche von 490 m²/g, ein Poren volumen von 0,6 ml/g und Mikroporen (kleiner als 1 nm) von 0,2 ml/g.

Beispiel 6

Das in Beispiel 5 erhaltene pulverförmige Aluminiumhydroxid (1 : 1-Gemisch von Pulver am Filterbeutel und Pulver am Zyklon einer D50 von 2,4 µm und einer D90 von 5,6 µm in amorpher Form) wurde 3 h bei 950°C kalziniert, um ein feinteiliges Aluminiumoxid herzustellen. Dieses war amorph und besaß eine Teilchengröße D50 von 1,3 µm und D90 von 3,6 µm und enthielt keine groben Teilchen von 10,6 µm oder mehr.

Beispiel 7

Ein 1600 ml fassender Druckkessel, der bis zu einem Druck von 1030 kPa beständig war (Arbeitsdruck: 49 kPa) wurde mit einem mit hoher Schergeschwindigkeit arbeitenden Mischer Cleamix CLM-L 3.7S (hergestellt von M Technique Kabushikikaisha) mit einem Rotor eines maximalen Durchmes sers von 57 mm und eines kleinsten Durchmessers von 25 mm, der eine lichte Weite von 0,3 mm ließ, ausgestattet. Ein Ge misch aus 60 Gew.-% Aluminiumisopropoxid und Isopropanol und ein Gemisch aus 30 Gew.-% Wasser und Isopropanol wurden kon tinuierlich und getrennt bei einer Schergeschwindigkeit von 43 700-100 000 s^-1 dem Mischer zugeführt. Die Verweilzeit betrug 8 min bei konstantem Molverhältnis Wasser/Aluminium isopropoxid von 2,7. Hydrolysiert wurde bei einer Temperatur von 40-70°C, wobei eine Aluminiumhydroxid enthaltende Auf schlämmung erhalten wurde. Die erhaltene Aufschlämmung wurde in einem pneumatischen Fördertrockner (Handelsbezeichnung: Flask Jet Dryer FJD-4 von K.K. Seishin Kigyo) bei einer Trocknungstemperatur (Einlaßtemperatur: etwa 270°C; Auslaß temperatur: etwa 130°C) während einer Verweilzeit von etwa 0,7 s unter einem Druck von etwa 29,4 kPa bei einem Luft strom von 14 m³/min und einer Aufschlämmungszufuhrgeschwin digkeit von 114 kg/h getrocknet. Hierbei wurde pulverförmi ges Aluminiumhydroxid (ein 1 : 1-Gemisch von Pulver am Filter beutel und Pulver am Zyklon einer D50 von 3,1 µm und D90 von 6,7 µm in Pseudoböhmitform) erhalten. Dieses wurde 3 h bei 950°C kalziniert, wobei Aluminiumoxid erhalten wurde.

Das erhaltene Aluminiumoxid besaß die Kristallform von γ-Aluminiumoxid, eine D50 von 3,0 µm und D90 von 6,0 µm und enthielt keine groben Teilchen von 10,6 µm oder mehr.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines feinteiligen Metall hydroxids mit Aluminiumhydroxid als Hauptkomponente durch kontinuierliche Zufuhr von Wasser und eines Ge mischs aus Aluminiumoxid und mindestens einem Alkoxid eines Metalls, ausgewählt aus der Gruppe Mg, Ca, La, Fe, Si, Ti und Zr, zu einem mit hoher Scherrate oder -geschwindigkeit betriebenen Rührbereich zur Bildung einer Metallhydroxidaufschlämmung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis Alkoxid des Metalls/Aluminiumalkoxid 0,1-15% beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis Alkoxid des Metalls/Aluminiumalkoxid 1-10% beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem mit hoher Scherrate oder -geschwin digkeit arbeitenden Rührbereich um einen Rührbereich handelt, in dem eine Scherrate oder -geschwindigkeit von mindestens 3000 s^-1 erzeugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem mit hoher Scherrate oder -geschwindig keit arbeitenden Rührbereich um einen Rührbereich handelt, in dem eine Scherrate oder -geschwindigkeit von mindestens 5000 s^-1 erzeugt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem mit hoher Scherrate oder -geschwindig keit arbeitenden Rührbereich um einen Rührbereich handelt, in dem eine Scherrate oder -geschwindigkeit von mindestens 8000 s^-1 erzeugt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis Wasser/Aluminiumalkoxid 1,5 bis 6 be trägt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis während des Verfahrens konstant bleibt.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem mit hoher Scherrate oder -geschwindig keit arbeitenden Rührbereich um einen mit Hilfe einer Rührvorrichtung mit einem Schirm rund um einen Rotor oder einem Stator rund um eine Turbine erzeugten Rühr bereich handelt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer vom Zeitpunkt der Zufuhr des Gemischs und von Wasser zu dem mit hoher Scherrate oder -geschwindigkeit arbeitenden Rührbereich bis zum Zeitpunkt des Austra gens des Metallhydroxids 5 s bis 15 min beträgt.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer vom Zeitpunkt der Zufuhr des Gemischs und von Wasser zu dem mit hoher Scherrate oder -geschwindigkeit arbeitenden Rührbereich bis zum Zeitpunkt des Austra gens des Metallhydroxids 30 s bis 8 min beträgt.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Alkoxid des Metalls um ein Derivat han delt, bei dem ein Teil der Alkoxygruppen des Metall alkoxids durch mindestens ein chemisches Modifizie rungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe Diketone, Keto ester, Diester, Carbonsäuren, Diole, Ketoalkohole, Aldehyde, Aminosäuren, mehrwertige Alkoholacetate, Amine und Polyether, ersetzt ist.

13. Verfahren nach Anspruch 1 oder 12, wobei das Metall im Metallalkoxid aus Ti oder Si besteht.

14. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zusätzlich das Metall hydroxid mit Hilfe eines pneumatischen Fördertrockners oder durch Erwärmen der Metallhydroxidaufschlämmung auf oder über den Kochpunkt der Flüssigkeit in der Auf schlämmung bei Atmosphärentemperatur und Versprühen der erwärmten Metallhydroxidaufschlämmung unter Druck aus einer Düse getrocknet wird.

15. Verfahren zur Herstellung eines feinteiligen Metall oxids mit Aluminiumoxid als Hauptkomponente durch

1) Herstellen eines feinteiligen Metallhydroxids mit Aluminiumhydroxid als Hauptkomponente durch konti nuierliche Zufuhr von Wasser und eines Gemischs aus Aluminiumalkoxid und mindestens einem Alkoxid eines Metalls, ausgewählt aus der Gruppe Mg, Ca, La, Fe, Si, Ti und Zr, zu einem mit hoher Scher rate oder -geschwindigkeit arbeitenden Rührbereich zur Bildung einer Metallhydroxidaufschlämmung;
2) Trocknen des Metallhydroxids und
3) Kalzinieren des getrockneten Metallhydroxids bei 500-1500°C.

16. Verfahren zur Herstellung eines feinteiligen Aluminium hydroxids durch kontinuierliche Zufuhr von Wasser und mindestens einer Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe Aluminiumalkoxid und Aluminiumalkoxidderivate, die durch chemisches Modifizieren von Aluminiumalkoxid mit mindestens einem chemischen Modifizierungsmittel herge stellt wurden, zu einem mit hoher Scherrate oder -ge schwindigkeit arbeitenden Rührbereich zur Bildung einer Aluminiumhydroxidaufschlämmung und anschließendes Trocknen der Aluminiumhydroxidaufschlämmung mittels eines pneumatischen Fördertrockners oder durch Erwärmen der Aluminiumhydroxidaufschlämmung auf oder über die Kochtemperatur der Flüssigkeit der Aufschlämmung bei Atmosphärendruck und Versprühen der erwärmten Alumi niumhydroxidaufschlämmung unter Druck aus einer Düse.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das chemische Modifizierungsmittel aus der Gruppe Dike tone, Ketoester, Diester, Carbonsäuren, Diole, Keto alkohole, Aldehyde, Aminosäuren, mehrwertige Alkohol acetate, Amine und Polyether ausgewählt ist.

18. Verfahren zur Herstellung eines feinteiligen Alumi niumoxids durch:

1) Kontinuierliche Zufuhr von Wasser und mindestens einer Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe Alumi niumalkoxid und Aluminiumalkoxidderivate, die durch chemisches Modifizieren von Aluminiumalkoxid mit mindestens einem chemischen Modifizierungsmit tel hergestellt wurden, zu einem mit hoher Scher rate oder -geschwindigkeit arbeitenden Rührbereich zur Bildung einer Aluminiumhydroxidaufschlämmung;
2) Trocknen der Aluminiumhydroxidaufschlämmung mit tels eines pneumatischen Fördertrockners oder durch Erwärmen der Aluminiumhydroxidaufschlämmung auf oder über die Kochtemperatur bei Atmosphären druck und Versprühen der erwärmten Aluminium hydroxidaufschlämmung unter Druck aus einer Düse und
3) Kalzinieren des getrockneten feinteiligen Alumi niumhydroxids bei 500-1500°C.